Die Bull Deutschland GmbH und das IT Center erforschen gemeinsam die Optimierung von HPC-Standardanwendungen (z.B. OpenFOAM) für hybride Cluster-Architekturen. Zudem sollen Wege für eine energieffizientere Nutzung von Hochleistungsrechnern ermittelt werden. Neben Ansätzen wie eine anwendungsabhängige Steuerung der CPU Frequenz stehen auch Optimierungen auf Anwendungsebene im Fokus der Untersuchungen. mehr

Im Rahmen der Forschungskooperation werden zwei wissenschaftliche Stellen durch die Firma Bull finanziert.

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Durch die Intensivierung der Landwirtschaft werden vielfach artenreiche Lebensräume zerstört. In Mitteleuropa gehören extensiv genutzte Wiesen und Weiden zu den artenreichsten Lebensräumen und spielen damit eine wichtige Rolle zum Erhalt der Biodiversität. Nur durch ein gezieltes Management können solche wertvollen Flächen erhalten werden.
Das GraS-Modell (Grasland-Sukzessions-modell) wurde am Beispiel des Nationalparks Eifel als Entscheidungshilfesystem für ein solches Management entwickelt. Dieses dynamische, prozessorientierte, räumlich-explizite (rasterbasierte) Simulationsmodell, kann die Entwicklung von Offenlandflächen unter verschiedenen Managementszenarien über 100 Jahre vorhersagen. mehr

Kooperation zwischen dem High Performance Computing Virtual Laboratory in Kingston, Ontario, Canada (HPCVL) und dem IT Center der RWTH Aachen

Aus der langjährigen Partnerschaft im Rahmen des Center of Excellence Programmes der Firma Sun Microsystems soll eine engere Zusammenarbeit zwischen dem HPCVL und dem IT Center der RWTH Aachen erwachsen. Eine Kooperationsvereinbarung schafft den Rahmen zum Austausch von Erfahrungen und zur gemeinsamen Forschung in Sachen Hochleistungsrechnen. Das HPCVL ist ein gemeinsames Hochleistungsrechenzentrum von fünf Universtitäten und zwei Colleges in der Provinz Ontario, Kanada. Das IT Center ist der zentrale IT-Provider der RWTH Aachen mit Schwerpunkten in den Gebieten Hochleistungsrechnen und Virtuelle Realität.

Viele Simulationsprogramme zeigen unterschiedliches Laufzeitverhalten über den Gesamtzeitraum der Simulation, insbesondere wenn adaptive Algorithmen angewendet werden. Performance-Analyse-Werkzeuge bieten nur wenig Unterstützung um dieses dynamische Verhalten zu analysieren. Im Rahmen des Projektes LMAC sollen die Werkzeuge Vampir, Scalasca und Periscope, sowie die Messinfrastruktur Score-P erweitert werden um eine bessere Unterstützung für die Analyse von dynamischem Anwendungsverhalten zu erreichen.

Ein besonderes Interesse der RWTH Aachen ist hierbei die Unterstützung von OpenMP Tasks, da Tasks eine einfache Möglichkeit sind um dynamische Algorithmen mit OpenMP zu parallelisieren. Partner des vom BMBF geförderten Projektes LMAC sind die TU Dresden, die TU München, die German Research School for Simulation Sciences, die Gesellschaft für numerische Simulation und das Forschungszentrum Jülich, sowie als assoziierte Partner die University of Oregon. mehr (auf Englisch)

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Die durchgängige Simulation von Prozessketten auf makroskopischer und mikroskopischer Skala ermöglicht die Optimierung von Produktionsprozessen für die Herstellung metallischer Bauteile und eine schnelle Anpassung der Prozessierung auf sich ändernde Randbedingungen. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den Forschungszentren Access e.V., JSC Jülich und dem IT Center der RWTH Aachen im Rahmen des Exzellenz-Clusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ hat das Ziel, den zeitlichen Aufwand der auf der Phasenfeld-Methode basierenden, mikroskopischen Gefügesimulation innerhalb einer solchen Prozesskettensimulation zu reduzieren. mehr

Das mechanische Verhalten von semi-kristallinen thermoplastischen Bauteilen wird wesentlich durch ihre Mikrostruktur bestimmt. Daher ist die genaue Vorhersage ihrer Mikrostruktur wichtig beim Design solcher Bauteile.
Bislang sind Simulationprogramme, wie das im RWTH Institut für Kunststoffverarbeitung entwickelte SphaeroSim, nur auf kleine Bereiche eines Bauteils begrenzt. Zur Erreichung einer höheren Genauigkeit, um feinere Strukturen auflösen zu können, und um die Mikrostruktur eines vollständigen Bauteils, das mit dem Spritzgussverfahren hergestellt wird, erfassen zu können, ist der Einsatz von Hochleistungsrechnern von Nöten.
Im Rahmen eines vom RWTH Exploratory Research Space bis 2013 unterstützten Projektes wurde SphaeroSim mit Message Passing (MPI) und zusätzlich durch Multi-Threading auf mehreren Ebene parallelisiert. Auch eine Portierung auf den vielversprechenden Manycore-Prozessor Intel Xeon Phi wurde durchgeführt. Insgesamt wurde die Skalierbarkeit von SphaeroSim im Rahmen des Projektes von anfangs wenigen Threads eines Arbeitsplatzrechners auf über 1000 Rechenkerne eines aktuellen Rechenclusters erhöht. Inzwischen kann nahezu die vollständige Morphologie eines komplexen Spritzgussteils berechnet werden.


 

Da moderne Anwendungen auf Hochleistungsrechnern eine immer größere Anzahl an Rechenkernen nutzen, werden Programmierer solcher Anwendungen mit immer neuen Herausforderungen konfrontiert um Anwendungen für diese Architekturen lauffähig zu bekommen. Performance-Analyse-Werkzeuge dienen dazu den Programmierer bei dieser Aufgabe zu unterstützen. Hierzu existiert eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen, welche Leistungsdaten von Anwendungen messen und Visualisieren und Analysieren. Für die Datengewinnung bieten diese Tools unterschiedliche Möglichkeiten um im Wesentlichen dieselben Daten zu gewinnen. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes SILC wurde die einheitliche Messinfrastruktur Score-P entwickelt um die Gewinnung von Leistungsdaten zu vereinfachen. Daten welche mit Score-P gewonnen werden können von verschiedenen Werkzeugen wie Vampir, Scalasca, Periscope oder TAU verwendet werden, so dass nur eine Messung nötig ist um unterschiedliche Analysen durchführen zu können. Projektpartner der SILC Projektes waren neben der RWTH Aachen die TU Dresden, die TU München, die Gesellschaft für numerische Simulation und das Forschungszentrum Jülich, sowie als assoziierte Partner die University of Oregon und die German Research School for Simulation Sciences. mehr 

Die RWTH Aachen schließt eine Kooperationsvereinbarung mit Microsoft. Ziel der Kooperation ist es, den Einsatz von Windows Betriebssystemen im HPC-Bereich zu fördern und insbesondere den Ingenieurwissenschaften im IT Center eine leistungsfähige Infrastruktur unter Windows HPC Server 2008, sowie das entsprechende Know-how für die Nutzung unter OpenMP oder mit MPI zur Verfügung zu stellen.

Das IT Center der RWTH Aachen wird hierzu seitens Microsoft als europäisches Cluster Competence Center mit Schwerpunkt Windows High Performance Server 2008 etabliert. Die gewonnenen Ergebnisse sollen allgemein zugänglich gemacht werden.