Jülicher Supercomputer Jupiter startet Probebetrieb

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Seit Spätsommer 2024 wuchs in Jülich das größte Container-Rechenzentrum Europas Stück für Stücke seiner Fertigstellung entgegen. Nun ist auch das Herzstück fertig bestückt. Das Modul mit Jupiter-Booster ist betriebsbereit. In 125 Racks warten Hochleistungsprozessoren auf Rechenaufträge aus Wissenschaft und Technik. Zunächst steht allerdings der Testbetrieb auf dem Programm, dann folgt ab circa Mai die technische Abnahme, die allein etliche Wochen dauern dürfte.

Der vom deutsch-französischen Konsortium ParTec-Eviden gelieferte Superrechner muss dann zeigen, was er kann. Schließlich geht es um viel Geld: Jupiter wird zur Hälfte von der europäischen Supercomputing-Initiative EuroHPC JU und zu je einem Viertel vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen (NRW) über das Gauss Centre for Supercomputing (GCS) finanziert. Die Warteliste für Rechenaufträge ist bereits lang, daher soll so rasch wie möglich parallel der Regelbetrieb beginnen. Bis zur offiziellen Eröffnung wollen die Wissenschaftler nicht warten.

Boostermodul für Simulationen und KI-Training

Das Jupiter Boostermodul ist mit rund 24.000 Nvidia GH200 Grace Hopper Superchips ausgestattet, die speziell für rechenintensive Simulationen und das Training von KI-Modellen optimiert sind. Das Modul mit den Prozessoren befindet sich in acht sogenannten IT Rooms, die aus jeweils zwei Containern bestehen. Jeder dieser Doppelcontainer bietet Platz für bis zu 20 Racks. Zug um Zug werden diese Racks jetzt hochgefahren. Ein Doppelcontainer bleibt zunächst frei als Reserve.

Langsam kommt also Leben in das Containerdorf, das direkt hinter dem gemauerten Rechenzentrum des Forschungszentrums Jülich auf einer Betonplatte entstand. Ein RZ in Containern ist laut Jülich preiswerter und flexibler als die konventionelle Variante aus Mauersteinen und Beton.

Grüner Exascaler?

Die 6000 Server des Boostermoduls haben eine klare Aufgabe: Sie sollen sich möglichst weit vorn in der Aufstellung der weltweit schnellsten Rechner, der TOP500-Liste eintragen. Jupiter ist als Computer der exklusiven Exascale-Klasse kalkuliert. Das sind Rechner, die mehr als eine Trillion Gleitkommaoperationen pro Sekunde ausführen können – das ist eine Eins mit achtzehn Nullen.

Das RZ selbst hat Ambitionen, sich in die Liste der grünsten HPC-Installationen einzutragen, der Green500-Liste. Hier sind die energieeffizientesten Supercomputer als Vorbild gelistet. Noch stehen Freikühler auf den Dächern der Container, um die mit Wasser gekühlten Rechnermodule herunterzukühlen. Das ist energetisch gut, aber noch nicht gut genug für die Green500-Liste.

Dazu sollte die Energie wiederverwendet werden. Das ist möglich, da zum Kühlen recht warmes Wasser verwendet wird, das sich über einen Wärmetauscher in das Netz des Forschungszentrums einspeisen lässt. Damit würde die Energie nicht länger verschwendet, sondern sinnvoll zum Heizen genutzt. Die Rohrleitungen wurden schon verlegt.

Inferenzmodul Jarvis geplant

Der Speicher für Jupiter, die Data Hall, belegt vier weitere Container, die Energieversorgung mit Transformatoren und Regeltechnik 21 Container, dazu kommt eine USV mit Batterie für den Notbetrieb. Bei Stromausfall werden die Daten gesichert, der Rechner selbst aber heruntergefahren. Für die Nutzer und das Servicepersonal sind zehn Container reserviert. 2027 soll dann das Clustermodul in die IT Rooms wandern. Die 15 Racks des Clusters finden Platz in den vorhandenen IT Rooms und erweitern das Angebot für die Wissenschaftler um einen Vektorrechner.

Der noch freie Platz in den IT Rooms soll schon bald neuer Rechentechnik als Heimat dienen. Die Politik hat sich Anfang 2025 verständigt, Jupiter eine 55 Millionen Euro teure KI-Erweiterung zu spendieren. Geplant ist der Aufbau eines Moduls namens Jarvis (Jupiter Advanced Research Vehicle for Inference Services), eine Cloud-Plattform speziell für Inferenzberechnungen, die auch experimentelle europäische Technologien integriert. Jarvis ergänzt damit die beiden anderen Module von Jupiter, Booster und Cluster, indem es Vorhersagen von KI-Modellen erstellt und diese stetig erweitert.

Eine von Europas KI-Fabriken

"Wir freuen uns sehr, den Zuschlag der Jupiter AI Factory erhalten zu haben. Mit dieser Entscheidung erhält das Forschungszentrum Jülich eine Schlüsselrolle beim Aufbau der europäischen KI-Infrastruktur, von der Wissenschaft, Wirtschaft, Start-ups, Mittelstand und Industrie für gesellschaftlich hochrelevante Anwendungen profitieren", so Prof. Astrid Lambrecht, Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich.

Da Spitzenforschung in Europa nicht nur aus KI besteht, dürfte den Prozessoren des Exaflop-Rechners nie langweilig werden. Für die Zeit nach 2027 plant man in Jülich bereits neue Container mit zusätzlicher Rechenpower ein. Platz genug wäre auf der Betonplatte des Containerdorfes.

Generell scheinen Rechenzentren in Containern langsam in Mode zu kommen. Auf der Hannover Messe präsentierte etwa HPE zusammen mit dem dänischen Heiz- und Kühltechnikanbieter Danfoss ein KI-Serverrack, bei dem Kühlflüssigkeit direkt in die Server gepumpt wird. Über ein Wärmerückgewinnungsmodul gelangte die Abwärme dann zu einem Whirlpool als Wärmeabnehmer. In der Praxis sollen Rechenzentren so flexibel in unmittelbarer Nähe von Abnehmern, etwa Fernwärmenetzen, installierbar sein.

(axk)