High Performance Cluster Computing imuk@LUIS

Nutzung von High-Performance-Computing in der Stadtwettervorhersage

High-Performance-Computing (HPC) ist essenziell für die numerische Wettervorhersage, da es die Verarbeitung großer Datenmengen und die Durchführung komplexer Berechnungen ermöglicht. Diese leistungsstarken Rechencluster bestehen aus Hunderten bis Tausenden von miteinander verbundenen Rechenkernen (Cores), die simultan arbeiten, um hochauflösende Wettermodelle zu berechnen. In modernen Chip-Architekturen werden mehrere Rechenkerne in einer Central Processing Unit (CPU) zusammengefasst. Bei uns besteht ein Server aus zwei miteinander verbunden CPUs. Die einzelnen Server werden Nodes genannt und sind über spezielle Netzwerkkabel (InfiniBand) zusammengeschaltet. Software, die für das Rechnen auf solchen parallelisierten System konzipiert wurde, können erheblich höhere Rechengeschwindigkeiten und damit größere Simulationen durchführen.

Wettervorhersagemodelle basieren auf physikalischen und mathematischen Gleichungen, die die Atmosphäre simulieren. Die Genauigkeit dieser Modelle hängt von der Qualität der Eingangsdaten sowie der zur Verfügung stehenden Rechenleistung ab. HPC-Systeme erlauben es Meteorologen, Modelle mit höherer räumlicher Auflösung zu erstellen, was zu präziseren und detaillierteren Vorhersagen führt.

Durch die Nutzung von HPC können Wettervorhersagen schneller und zuverlässiger erstellt werden, was besonders bei der Vorhersage extremer Wetterereignisse wichtig ist. So trägt die fortschrittliche Rechentechnologie dazu bei, rechtzeitig zu warnen und Maßnahmen ergreifen zu können. Langfristig wird durch die Unterstüzung der Forschung durch HPC-Systeme dazu beigetragen, das Verständnis unseres Klimasystems zu verbessern.

Foto des Rechenclusters für die Stadtwetterberechnungen im Rechenzentrum der Universität Hannover. Foto des Rechenclusters für die Stadtwetterberechnungen im Rechenzentrum der Universität Hannover. Foto des Rechenclusters für die Stadtwetterberechnungen im Rechenzentrum der Universität Hannover.

PALM Stadtwettervorhersagen High Performance Cluster bestehend aus 9 DELL PowerEdge Server und insgesamt 1152 cores. Das System ist im Rechenzentrum der Leibniz Universität IT-Services (LUIS) beheimatet.

 

Fakten zum imuk@LUIS

  • Installation Winter 2022
  • Hersteller: DELL
  • Modell: PowerEdge R6525-Server
  • 1152 Prozessorkerne
    • 9 Knoten mit je 2 CPUs Typ AMD 7713
    • 64 cores je CPU
  • Mellanox ConnectX-6 InfiniBand HDR 100
    • Anbindung der Rechnerknoten mit 200 Gbps
  • 512 GB RAM RDIMM, 3.200 MT/s

Leibniz Universität IT Services (LUIS)

Unser eigenes System wird durch das LUIS verwaltet und ist in das Clustersystem der LUH im Rechenzentrum integriert. Administration und Installation werden von den IT Mitarbeitenden im Cluster-Team vorgenommen.  Während das System nicht von unserer Arbeitsgruppe genutt wird, steht das System anderen wissenschaftlichen Nutzerinnen und Nutzern der Univsersität zur Verfügung.