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Meldungen nach Thema

 

Golden Spike Award 2004

High Performance Computing am RRZE

Anlässlich des Results and Review Workshops am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) werden alljährlich drei herausragende Arbeiten auf dem Gebiet des Höchstleistungsrechnens mit dem Golden Spike Award ausgezeichnet. Nach 2000 ging erneut eine dieser begehrten Anerkennungen nach Erlangen. Für seinen Beitrag Combination of detailed CFD simulations using the lattice Boltzmann method and experimental measurements using the NMR/MRI technique, erhielt Thomas Zeiser einen Golden Spike.

Foto des Golden Spike Awards Er berichtete über Arbeiten, die am RRZE und dem Lehrstuhl für Strömungsmechanik (LSTM-Erlangen) der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in Kooperation mit dem Lehr-stuhl für Chemische Reaktionstechnik (FAU) und dem Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik der Universität Karlsruhe (TH) im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts durchgeführt wurden.

Neue numerische aber auch experimentelle Verfahren ermöglichen in zunehmendem Maße die detaillierte Untersuchung einer Vielzahl von verfahrenstechnisch relevanten Transportprozessen. Im Rahmen des ausgezeichneten Projekts wird ein stark vereinfachtes, gaskinetisches Verfahren – die Lattice Boltzmann Methode – zur numerischen Simulation der Strömungsvorgänge auf Porenskala angewendet. Unter Ausnutzung moderner Hochleistungsrechner und Compute-Cluster lassen sich lokale Strömungsprozesse und Inhomogenitäten in der Geschwindigkeitsverteilung simulieren. Damit können ablaufende Transportprozesse besser verstanden werden. Experimentell waren derartige Untersuchungen auf der Porenskala bis vor kurzem praktisch unmöglich. Die Weiterentwicklung der aus der Medizin schon seit längerem bekannten 'Magnetischen Resonanz-Tomografie' und ihre verfahrenstechnische Anwendung erlaubt neuerdings komplementäre experimentelle Untersuchungen. Die numerische Simulation stellt jedoch weiterhin eine ideale Ergänzung der relativ kosten- und zeitaufwändigen experimentellen Seite dar.

Die Frage nach der für die an die jeweilige Applikation angepasste leistungsfähigste und zugleich kostengünstigste Rechnerplattform stellt sich bei der Nutzung von Hochleistungsrechnersystemen immer wieder von Neuem. Neben klassischen Spezialrechnern, wie dem am HLRS betriebenen NEC-SX-Vektorparallelrechner sind in Universitätsrechenzentren sowie der Industrie zunehmend PC-Cluster zu finden, die aus Standardkomponenten aufgebaut und in der Anschaffung deshalb preisgünstiger sind. In seinem Beitrag zeigte Thomas Zeiser jedoch auf, dass 'commodity-off-the-shelf'-Cluster trotz der hohen theoretischen Peak-Leistung nicht für alle Anwendungen ideal geeignet sind. Insbesondere bei kommunikations- oder speicherintensive Simulationen wie sie in der numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) typisch sind, können die in Anschaffung und Betrieb teureren Spezialrechner auf die Applikationsleistung bezogen häufig geringere Kosten verursachen. Die optimale Auswahl der angemessenen Rechnerplattform für eine gegebene Problemstellung unter den Kriterien Verfügbarkeit, Performance und Gesamtkosten ist eine der Dienstleistungen, mit denen sich das Centre of Excellence for High Performance Computing (cxHPC) des RRZE auch über die Grenzen Erlangens hinaus einen Namen gemacht hat.

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Letzte Änderung: 13. Maerz 2012, Historie

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