Supercomputer: „Das Rennen um die Zukunft wird in der Software entschieden“

 

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18.06.2018 01:02
Der Direktor des Hochleistungsrechenzentrums der Universität Stuttgart, Prof. Dr. Michael Resch, im Gespräch mit den Deutschen Wirtschaftsnachrichten zum europäischen Großprojekt EuroHPC.
Supercomputer: „Das Rennen um die Zukunft wird in der Software entschieden“

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Der Direktor des Hochleistungsrechenzentrums der Universität Stuttgart, Michael Resch, begrüßt das von der EU-Kommission und mehreren Mitgliedsländern im März des vergangenen Jahres gestartete Großprojekt „EuroHPC.“

EuroHPC ist ein sogenanntes „Joint Undertaking“, wird also nicht von allen EU-Mitgliedsstaaten, sondern derzeit von 18 EU-Ländern gemeinsam vorangetrieben. Das Projekt hat zwei Ziele: Einerseits stellt es den Versuch dar, allen europäischen Wissenschaftseinrichtungen Zugang zu Spitzensystemen und Hochleistungsrechnern zu verschaffen. Andererseits soll sukzessive innerhalb der nächsten fünf Jahre eine leistungsstarke gesamteuropäische IT-Versorgungsindustrie aufgebaut werden.

„Wir freuen uns, dass sich die Europäische Kommission finanziell am EuroHPC beteiligt und 50 Prozent der Anschaffungskosten für neue Systeme bereitstellt. Bislang war man in Europa einem nationalen Ansatz gefolgt. Damit stellt sich jetzt eine weitaus ausgewogenere Situation ein, weil die Wissenschaftseinrichtungen in Europa zusätzlich zu den nationalen Zentren nun auch durch die EU versorgt werden“, sagt Resch.

Die Schaffung eines vollkommen autarken europäischen Systems von Hochleistungsrechnern – welches etwa nicht mehr auf Zulieferer und Kooperationspartner aus den USA oder China angewiesen wäre – ist aus Reschs Sicht aber praktisch ausgeschlossen, weil die globale Vernetzung der verschiedenen IT-Industrien weit fortgeschritten ist und es so keinem Staat möglich sei, komplett unabhängig vorzugehen.

Viele der in Europa heute verwendeten Prozessoren und Hardware-Teile stammen aus Asien, wobei China hier eine dominante Position einnimmt. „Wenn Südostasien also beispielsweise Probleme hat, dann ist die gesamte globale Technologiebranche mit ihren Lieferketten betroffen. Ich glaube deshalb, dass man zu hoch greifen würde, wenn man ein vollkommen autarkes System in Europa etablieren wollte. Aber es ist gut, sich in verschiedenen Teilbereichen stärker zu positionieren“, sagt Resch.

Nachholbedarf sieht Resch beim Thema Software. „Ein Problem, das ich in Europa erkenne, ist eine zu starke Fokussierung auf die Hardware. Diese Fokussierung ist verständlich, weil es für Politiker nun einmal leichter ist, ein neues Rechenzentrum oder eine neue Maschine medienwirksam einzuweihen, als eine neue Software vorzustellen. Die großen Chancen und auch Probleme bei der Software-Entwicklung werden dadurch aber zu stark in den Hintergrund gedrängt. Das große Rennen um die Zukunft wird aber in der Software entschieden. Wir erwarten, dass sich die Bereiche Hochleistungsrechnen, Machine Learning und Datenanalyse noch weiter verzahnen werden. Diese drei Themen werden zusammenfließen und das große Zukunftsthema in unserer Branche sein. Die seit Jahren steigenden Rechenleistungen der Supercomputer erfordern beispielsweise zunehmend das Machine Learning, damit wir die immensen Datenmengen überhaupt noch verstehen und interpretieren können und Datenanalyse, um die Ergebnisse zu visualisieren.“

Im weltweiten Vergleich ist die deutsche Wirtschaft mit Blick auf die Hochleistungstechnologie aus Reschs Sicht global konkurrenzfähig. „Die Deutsche Wirtschaft steht gut da. Beispielsweise arbeiten die Autoindustrie und der Maschinenbau intensiv mit Hochleistungsrechnern, um Test-Simulationen zu erzeugen und sind damit führend in der Welt. Gerade Daimler und Bosch haben in den vergangenen Jahren stark in diesen Bereich investiert. Wir erwarten hier in den kommenden Jahren eine verstärkte Verzahnung mit Themen wie Industrie 4.0.“

In der von den Japanern verfolgten breit angelegten Hightech-Strategie erkennt er einen erfolgsversprechenden Ansatz, um auch den Technologiestandort Deutschland zu stärken. „Man muss Bereiche wie Software, Hardware und Machine Learning als Gesamtkomplex, als ein Ökosystem verstehen, wie es die Japaner tun. Wir sollten deshalb in alle Teilbereiche breit aufgestellt investieren, damit unsere Wissenschaft und unsere Wirtschaft weiter erfolgreich sein können. Die japanische Regierung hatte zuletzt 100 Milliarden Yen für zahlreiche Großprojekte freigegeben. Die eine Hälfte davon wird in die Forschung und Entwicklung neuartiger Hardware, die andere Hälfte wird in die Softwareentwicklung und ähnliche Anwendungen investiert. Zusätzlich unterhalten die Japaner ein Netzwerk von acht bis zehn Hochleistungsrechnern. Anscheinend haben sie ihre Lektionen aus dem Scheitern eines Großprojektes zu Beginn des Jahrtausends gelernt. Ein damals mit viel finanziellem und ressourcentechnischem Aufwand gebauter Hochleistungsrechner war so leistungsstark und komplex, dass er nicht für die zu dieser Zeit erhältlichen praktischen Anwendungen eingesetzt werden konnte. Denn der rasante technologische Fortschritt erlaubt es einem neuen Hochleistungsrechner nur etwa drei Jahre, weltweit führend zu sein, danach ist er veraltet. Dies bedeutete, dass es sich auch nicht mehr lohnte, die auf den Superrechner anwendbaren Anwendungen zu entwickeln. Heute investieren die Japaner hingegen viel breiter angelegt in verschiedene Projekte und Teilbereiche des Hochleistungsrechnens.“

Das deutsche Netzwerk – bestehend aus drei großen Hochleistungsrechnern in Stuttgart, Garching und Jülich – sieht Resch im internationalen Vergleich gut aufgestellt. Dieses wird vom Bund und den drei beteiligten Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern und Nordrhein-Westfalen finanziert. Daneben verfügt die aus 19 Institutionen bestehende Gauß-Allianz über ein bundesweites Netzwerk von 21 mittelgroßen Hochleistungsrechnern und 36 Clustern.

„Zwischen 2010 und 2015 war das deutsche System bei den zivilen Rechnern international absolut konkurrenzfähig und hochwertig. In den Jahren 2016 und 2017 entstand durch eine verzögerte Inbetriebnahme des Rechners in Jülich eine Lücke. Bis 2025 werden die drei Standorte aber wieder deutlich aufgerüstet haben. Garching und Jülich haben die Ausrüstung dafür beschafft und in Stuttgart geht der neue Hochleistungsrechner im Herbst 2019 ans Netz. Bis 2025 werden die drei deutschen Großrechner dann wieder in den weltweiten Top 10 oder Top 15 zu finden sein“, sagt Resch.

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