Die neue Dimension des Rechnens

Mit mehr als einer Trillion Rechenoperationen pro Sekunde ermöglicht der neueste Jülicher Supercomputer bahnbrechende Erkenntnisse in den großen Zukunftsthemen

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Ob digitale Transformation, Klimaschutz, Energiewende oder die Entwicklung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft: Es braucht sehr große Rechenleistungen, um viele große Probleme der Menschheit zu lösen. JUPITER wird hier einen gewaltigen Schub für die Forschung bringen – für die Entwicklung und den Einsatz von Künstlicher Intelligenz, für Simulationen und Datenanalysen.

Prof. Dr. Astrid Lambrecht, Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich

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JUPITER – Der Weg ins exascale zeitalter

Mit JUPITER ist am Forschungszentrum Jülich der erste europäische Supercomputer der Exascale-Klasse am Start. „Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research“, kurz JUPITER, ist das erste System in Europa mit einer Rechenleistung von mehr als einer Trillion Rechenoperationen pro Sekunde. JUPITER soll ein ExaFLOP/s mit doppelter Genauigkeit (64 Bit) schaffen, wie es typischerweise bei wissenschaftlichen Simulationsrechnungen genutzt wird. Wenn JUPITER als KI-Trainer eingesetzt wird, kann er eine KI-Rechenleistung von etwa 40 ExaFLOP/s bei 8-Bit-KI-Präzision oder sogar 80 ExaFLOP/s im 8-Bit-Sparsity-Modus bieten. Damit wäre JUPITER einer der schnellsten Rechner für KI weltweit. Das System wird von einem Supercomputer-Konsortium von ParTec und Eviden bereitgestellt und wurde von EuroHPC JU in Zusammenarbeit mit dem Jülich Supercomputing Centre (JSC) beschafft.

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So wird JUPITER genutzt: Anwendungsbeispiele

Künstliche Intelligenz auf dem Supercomputer

Chelsea Maria John braucht die Rechenpower von JUPITER, um Open-Source- Sprachmodelle zu entwickeln.

Gehirnzellen, im Elektronenhirn simuliert

Thorsten Hater will den Exascale-Rechner nutzen, um Prozesse im menschlichen Gehirn realistischer zu simulieren.

Von der Wettervorhersage zur Klimasimulation

Sabine Grießbach möchte mit JUPITER detaillierte Klimaprognosen erstellen.

Quantencomputer, simuliert auf dem Supercomputer

Dennis Willsch blickt mit dem Supercomputer in die Welt der Quanten und simuliert universale Quantencomputer.

Wasserstoffturbinen und Windparks

Mathis Bode kann mit JUPITER schneller und genauer komplizierte Strömungsphänomene berechnen – das ist für viele Bereiche der Energieversorgung relevant.

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Jupiter in Zahlen

JUPITER - Die neue Dimension des Rechnens

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Die Infrastruktur

JUPITER besteht aus zwei Rechenmodulen. Das Booster-Modul ist mit etwa 6000 Rechenknoten ausgestattet, integriert in 125 Racks, und wird über rund 24.000 NVIDIA GH200 Superchips verfügen, die über ein Quantum-2 InfiniBand-Netzwerk miteinander verbunden sind. Das Clustermodul wird über mehr als 1300 Knoten verfügen und ist mit dem neuen, in Europa entwickelten und hergestellten Rhea-Prozessor von SiPearl ausgestattet. 

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JUPITER ist ein dynamischer modularer Supercomputer, der aus zwei Teilen besteht: ein hochskalierbares Booster-Modul für besonders rechenintensive Probleme, das massiv durch Grafikprozessoren unterstützt wird, und ein Cluster-Modul, das sich sehr universell für alle möglichen Aufgabenarten einsetzen lässt, speziell auch für komplexe, datenintensive Tasks. Beide Module können getrennt oder zusammen wissenschaftliche Probleme lösen, je nach Bedarf.

Prof. Dr. Dr. Thomas Lippert, Direktor des Jülich Supercomputing Centre am Forschungszentrum Jülich

Untergebracht ist JUPITER in einem modularen High-Performance-Rechenzentrum, dem Modular Data Centre. Es besteht aus etwa 50 Containermodulen mit über 2.300 Quadratmetern Fläche. Dieses Konzept bietet mehrere Vorteile: Die Planungs- und Aufbauzeiten sind deutlich kürzer, und die Bau- und Betriebskosten sinken spürbar. Zudem lässt sich die Infrastruktur flexibel für neue Rechnergenerationen anpassen und bietet optimierte Lösungen für Stromversorgung, Kühlung und Recyclingmöglichkeiten.

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Meilensteine auf dem Weg zu Jupiter

Forschungszentrum Jülich/Karl Peters

Giga, Tera, Peta, Exa – etwa alle zehn bis fünfzehn Jahre vertausendfacht sich die Rechenleistung der Supercomputer. Das Forschungszentrum Jülich hat im Bereich der Supercomputer jahrzehntelange Expertise.

Als der CRAY X-MP 1984 in Jülich eingeweiht wurde, galt er als der schnellste Computer der Welt. Er schaffte 0,32 GigaFLOP/s. 1987 wurde das erste deutsche Höchstleistungsrechenzentrum in Jülich gegründet. Eine Reihe von bahnbrechenden Supercomputern wurden und werden seitdem am Forschungszentrum betrieben.

Heute gehört das Jülich Supercomputing Centre zusammen mit dem Höchstleistungsrechenzentrum in Stuttgart und dem Leibniz-Rechenzentrum in Garching zu den drei leistungsstärksten Rechenzentren Deutschlands.

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Wer kann JUPITER nutzen?

Forschende, die JUPITER nutzen möchten, müssen sich – wie bei allen Supercomputern – mit ihren Projekten um die begrenzte Rechenzeit bewerben. Auch Projekte aus Jülich durchlaufen hier ein strenges Auswahlverfahren. Im Jahr 2024 reichten rund 100 Projekte, viele davon mit Jülicher Beteiligung, Anträge im Rahmen des JUPITER Research and Early Access Program (JUREAP) ein. Damit konnten etwa 30 Anwendungen starten. Weitere Ausschreibungen für Rechenzeit stehen an. Das Jülich Supercomputing Centre betreibt JUPITER dazu als Mitglied des Gauss Centre for Supercomputing. Das ist ein Verbund der drei nationalen Höchstleistungsrechenzentren in Deutschland.

Fördergeber

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Europäische Union

Die Beschaffung und der Betrieb des EuroHPC-Supercomputers wird gemeinsam von der EuroHPC Joint Undertaking über das Programm "Digital Europe" der Europäischen Union und durch die Bundesrepublik Deutschland gefördert.

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EuroHPC JU

Die europäische Initiative European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU) fördert JUPITER mit 250 Millionen €.

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BMBF

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gibt einen Anteil von 125 Millionen € dazu.

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MKW NRW

Das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nord-Rhein Wesfalen (MKW NRW) finanziert einen weiteren Anteil von 125 Millionen €.

Jupiter-NEWS

Letzte Änderung: 04.04.2025