Mit "Justus 3" wird an der Universität Ulm ein neuer Hochleistungsrechner der Superlative aufgebaut. Die Dienste des Justus-2-Nachfolgers sollen für mehr als 100 Forschungsprojekte aus den Landesuniversitäten und -hochschulen genutzt werden, und zwar schwerpunktmässig für die Batterieforschung und Quantenwissenschaften, wie die Uni via Aussendung wissen lässt.
Der neue Supperrechner, benannt nach dem deutschen Chemiker Justus von Liebig, soll die Vorgängerversion punkto Leistung und Energieeffizienz deutlich schlagen. "Der neue Hochleistungsrechner soll ausserdem neueste Technologietrends aus dem High Performance Computing aufgreifen und nachhaltiger zu betreiben sein", erläutert Professor Joachim Ankerhold, Vizepräsident für Forschung an der Universität Ulm. Geplant ist beispielsweise eine Warmwasserkühlung und die Nutzung der Abwärme für die Gebäudeheizung.
Wissenschaftsministerin Petra Olschowski sagt: "Der neue Hochleistungsrechner Justus 3 wird das Supercomputing nicht nur an der Universität Ulm auf die nächste Ebene heben: In den Zukunftsbereichen Quantentechnologie und Batterieforschung steht die Rechenkapazität allen Landeshochschulen zur Verfügung – und stärkt dadurch unseren Innovationscampus QuantumBW sowie den Forschungsstandort Baden-Württemberg."
Die genauen technischen Kennzahlen des künftigen Hochleistungsrechners sollen nach dem Abschluss der nun anlaufenden EU-weiten Ausschreibung bekannt gegeben werden, denn das System sei äusserst komplex und bestehe aus zahlreichen Hard- und Softwarekomponenten. "Vorgesehen ist, die Ausstattung auf die Nutzeranforderungen abzustimmen und dabei auch zukünftige Bedarfe – beispielsweise für den Einsatz von KI-gestützten Methoden – zu berücksichtigen", betont Jürgen Salk. Der Physiker, der im Kommunikations- und Informationszentrum der Universität Ulm (KIZ) den Bereich Scientific Software & Computer Services leitet, hat gemeinsam mit seinem Team den Förderantrag koordiniert und verfasst. Denn möglich gemacht wird Justus 3 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mit der Bewilligung von 2,1 Millionen Euro für einen Grossgeräteantrag der Uni. Die DFG trägt damit die Hälfte der Gesamtfördersumme von 4,2 Millionen Euro. Die andere Hälfte umfasst den Infos zufolge eine Gegenfinanzierung des Landes von 1,5 Millionen Euro sowie Investitionsanteile der Universitäten Ulm und Stuttgart in Höhe von 400'000 und 200'000 Euro. Aktiv unterstützt wurde das Team von Salk beim Antrag durch mehr als 40 wissenschaftliche Arbeitsgruppen aus sieben Landesuniversitäten mit der Darstellung zukünftiger Forschungsvorhaben, in denen das neue System eingesetzt werden soll. Justus 3 adressiert demnach Rechnerbedarfe für fachspezifische Anwendungen mit außerordentlich langen Laufzeiten sowie einem hohen Bedarf an Hauptspeicher und hochleistungsfähigen lokalen Dateisystemen.
Die Forschergruppen, die mit Justus 3 arbeiten wollen, kommen insbesondere aus der Theoretischen Chemie, der Quanten- und Festkörperphysik. Viele von ihnen kooperieren in landesweiten multidisziplinären Forschungsverbünden miteinander. Dazu gehört beispielsweise der Batterieforschungs-Exzellenzcluster POLiS und das Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST) sowie die landesweite Innovationsallianz QuantumBW. Einsatzgebiete reichen dabei von der Erforschung neuer Batteriematerialien und Technologien zur nachhaltigen Energiespeicherung über die Entwicklung quantenbasierter Technologien zur Anwendung in Quantensensoren und -computern bis hin zur biochemischen Wirkstoffforschung. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die computerbasierte Modellierung von molekularen Wechselwirkungen und quantenmechanischen Effekten auf atomarer Ebene sowie Datenanalysen mit immens grossem Umfang. "Bislang entstanden mit Hilfe der Justus-Rechner mehr als 1'300 wissenschaftliche Publikationen. Dies ist ein beeindruckender Beleg für die erfolgreiche gemeinschaftliche Nutzung des Superrechners", streicht Professor Michael Weber hervor, Präsident der Universität Ulm und Vorsitzender der Landesrektoratekonferenz (LRK) von Baden-Württemberg.
Übrigens gehörten bereits die Vorgängermodelle zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme zu den 400 leistungsstärksten Supercomputern der Welt. Justus 2 hat 33'696 CPU-Kerne und kommt auf eine Höchstleistung von 2 Petaflops. Dieses System soll durch Justus 3 abgelöst werden, um über das Jahr 2025 hinaus einen verlässlichen Forschungsbetrieb mit hoher Verfügbarkeit und möglichst bedarfsgerechter Kapazität an Rechenressourcen gewährleisten zu können.
Auch der neue Hochleistungsrechner soll gleichermassen von erfahrenen Forschenden und dem wissenschaftlichen Nachwuchs genutzt werden. Unterstützt und beraten werden Nutzerinnen und Nutzer auch in Zukunft wieder vom bwHPC Kompetenzzentrum für Computergestützte Chemie und Quantenwissenschaften, das an der Universität Ulm ansässig ist. Realisiert wird das Konzept im Rahmen der Landesstrategie High Performance Computing (HPC) und Data-Intensive Computing (DIC) sowie durch das Begleitprojekt bwHPC-S5. Das Land Baden-Württemberg fördert damit den Ausbau entsprechender Wissenschaftsinfrastruktur an den Universitäten und Hochschulen des Landes.
