Derzeit wird in Wien am Arsenal TU Science Center, wo auch der Vienna Scientific Cluster (VSC) angesiedelt ist, die erste von insgesamt 3 landesweit verteilten Installationen eines Hochleistungs-Rechen-Clusters geplant. Dieser Cluster ist Teil des Projektes Multi-Site Computer Austria, kurz MUSICA, das im Rahmen des Aufbau- und Resilienzplans der Europäischen Union und der Forschungsinitiative Quantum Austria gefördert wird.
Ziel dieses durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) mit 20 Millionen Euro unterstützen Projektes ist es, bis Ende Juni 2025 die bestehende Hochleistungsrechner-Landschaft in Österreich um ein föderiertes Multi-Site-System zu erweitern. Im Rahmen des Projektes MUSICA wird dafür an den Standorten Wien, Linz und Innsbruck in den kommenden Jahren eine zusätzliche HPC-Forschungsinfrastruktur mit Schwerpunkt auf künstliche Intelligenz (KI) errichtet.
Partner*innen des Projektes MUSICA sind:
- Johannes Kepler Universität Linz
- Technische Universität Graz
- Technische Universität Wien
- Universität für Bodenkultur Wien
- Universität Innsbruck
- Universität Wien
Enorme Bedeutung für Forschung und Wissenschaft
Forschung und Wissenschaft verzeichnen seit Jahren einen hohen und steigenden Bedarf an computergestützter Rechenzeit und Rechenleistung. In vielen Bereichen gewinnen nun durch den Einsatz immer leistungsfähigerer Technologien – insbesondere künstliche Intelligenz – Hochleistungs-Rechenprozesse an Bedeutung. Das betrifft sowohl klassische naturwissenschaftliche Forschungsfelder wie die Physik, Chemie, Astronomie und die Materialwissenschaften, als auch zunehmend neuere Bereiche wie beispielsweise die Linguistik und die Archäologie. Der Anteil der Leistung von Grafikprozessoren (GPUs) bei den auf HPC-Rechen-Clustern laufenden Projekten ist dabei deutlich gestiegen.
Christoph Dellago, Professor für Computergestützte Physik an der Fakultät für Physik, arbeitet an der Universität Wien im MUSICA-Projektteam und ist mit den Bedürfnissen der Nutzer*innen vertraut: „Neue Methoden der künstlichen Intelligenz lösen gerade eine Revolution in der Wissenschaft aus. Im Zusammenspiel mit High Performance Computing eröffnet dies völlig neue Möglichkeiten, die noch vor wenigen Jahren undenkbar gewesen wären.“
Durch MUSICA werden in naher Zukunft wesentliche Verbesserungen bei der bestehenden HPC-Forschungsinfrastruktur erreicht. Zu diesen zählen:
- weiterer Ausbau der bestehenden Kapazitäten
- höhere Verfügbarkeit und Belastbarkeit durch die Verteilung der Rechenzentren auf 3 voneinander entfernte Standorte (Wien, Linz und Innsbruck), die denselben Datenstand besitzen (Georedundanz)
- stärkere Konzentration auf künstliche Intelligenz (KI)
- optimierte Hardware für eine intensivierte Grundlagenforschung für Quantentechnologien
- gesteigerte Rechenleistung für den hohen Bedarf von Anwendungen in den Bereichen High Performance Data Analytics, Machine Learning und KI
Mit der Initiative Quantum Austria sollen nicht nur Infrastrukturprojekte wie MUSICA ermöglicht, sondern generell die Grundlagenforschung für Quantentechnologien intensiviert und die Markteinführung innovativer Produkte und Dienstleistungen aus diesem Bereich gefördert werden. An der Universität Wien wurden bisher 3 weitere Infrastrukturprojekte, darunter Vienna Microscope for Quantum Materials gefördert. Im Bereich der Forschung erhielten 6 Projekte finanzielle Unterstützung, unter anderem zu den Themen Informationstheoretische Grundlagen der Quanteninterferenz und Tensornetzwerke und topologische Phasenübergänge.
MUSICA künftig nutzen
MUSICA wird Angehörigen von allen teilnehmenden Institutionen zur Verfügung stehen. Es ist geplant, ähnlich wie beim VSC, den Zugang möglichst einfach über Projektanträge zu ermöglichen. Über die Webseiten des VSC Research Center können interessierte Forschende und Studierende auf ein breites Schulungsangebot in Form von Kursen, Workshops und Webinaren zum Thema HPC zugreifen. In regelmäßigen Einführungskursen werden Nutzer*innen beispielsweise an das Thema Deep Learning oder den Umgang mit dem VSC herangeführt. Interessierte haben zudem die Möglichkeit, sich in die VSC-Mailingliste einzutragen.
„Mit fundierten Kenntnissen können wir Nutzer*innen dazu befähigen, Rechenzeit auch auf leistungsstarken europäischen HPC-Rechnern zu beantragen.“ unterstreicht Christoph Dellago die Bedeutung des Kursprogramms. Auf Leonardo beispielsweise, dem im November 2022 in Bologna eröffneten viertschnellsten Supercomputer der Welt, laufen derzeit auch Projekte aus Österreich, beispielsweise aus der Materialforschung zu Eigenschaften neuer Materialien und biomolekulare Simulationen zur Struktur von Proteinen.
Auch das Kompetenzzentrum für High Performance Computing EuroCC Austria bietet Beratung, technische Expertise, Schulungen und Unterstützung bei der Abwicklung von Projekten. Lesen Sie mehr dazu im Artikel Supercomputing, Big Data und künstliche Intelligenz einsetzen: EuroCC Austria berät und unterstützt.
Geplante Spezifikationen des Systems in Wien Mit dem neu entstehenden System in Wien wird ein besonders energieeffizientes und nachhaltiges System geschaffen, bei dem die Rechenknoten durch Wasser gekühlt werden. Das System wird vorraussichtlich pro Knoten über folgende Hardware verfügen:
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