Die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen hat in ihrem Rechen- und Kommunikationszentrum (RZ) den Unix-HPC-Cluster um einen Microsoft Windows High Performance Computing Server ergänzt. Die Programmierung parallel rechnender, HPC-fähiger Anwendungen erfolgt mit der Microsoft Visual Studio-Entwicklungsumgebung.
„Die Windows HPC-Ressourcen, die wir als Rechen- und Kommunikationszentrum zum parallelen Rechnen anbieten, sind für unsere Wissenschaftler und ihre Aufgaben ein ganz klarer Wettbewerbsvorteil. Mit der durchgängigen Windows HPC-Lösung in dieser Größenordnung können unsere Nutzer vollkommen neue Ergebnisse erzielen, die so vorher nicht möglich waren“, sagt Dieter an Mey, Leiter der Gruppe Hochleistungsrechnen am Rechen- und Kommunikationszentrum der RWTH Aachen. „So leistet die Windows HPC-Lösung an unserer Hochschule einen aktiven Beitrag zum besseren wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn durch Simulation-Science“, ergänzt Projektleiter Christian Terboven.
Im Rahmen eines Kooperationsvertrages zwischen der Microsoft Deutschland GmbH und der RWTH Aachen wird das RZ der Hochschule als Windows High Performance Cluster Competence Center (WinHP3C) fungieren und in diesem Rahmen auch eine deutsche Windows HPC Nutzergruppe (WinHPC-UG) initiieren. Diese soll als Plattform für den Erfahrungsaustausch für Anwender dienen. Die erste Windows HPC-Nutzergruppen-Veranstaltung wird bereits am 21. und 22. April 2008 in Aachen durchgeführt und erfreut sich bereits regen Zuspruchs.
Wolfgang Dreyer, Product Solution Manager High Performance Computing bei Microsoft Deutschland: „Die Verarbeitung sehr großer Datenmengen in kürzester Zeit ist für die Forschung extrem wichtig. Die Möglichkeit der Simulation-Science, wie sie durch High Performance Computing erst realisierbar wird, eröffnet den Wissenschaftlern völlig neue Perspektiven. Wir sind sehr gespannt auf die Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen und dem Austausch in der HPC User Group.“
Hochleistungsrechnen für jedermann
High Performance Computing erlaubt es, die für Simulationen aktueller technischer Probleme benötigte hohe Leistung durch die Aggregation von Prozessoren zu realisieren. Diese sind in Gruppen eng integriert in einem Parallelrechner eingebaut, so dass sie auf einen gemeinsamen Hauptspeicher zugreifen können. Darüber hinaus werden diese Gruppen durch ein schnelles Netzwerk zu einem Verbund („Cluster“) zusammengeschaltet. Dies ermöglicht eine bedarfsgerechte Skalierung über die engen Grenzen eines einzelnen Computers hinaus.
Mit dem auf Microsoft Windows High Performance Computing Server betriebenen Hochleistungsrechen-Cluster können Nutzer nun parallele Anwendungen aus ihrer vertrauten Windows-Oberfläche heraus erstellen, da die integrierte Entwicklungsumgebung von Microsoft Visual Studio mit ihrer komfortablen und interaktiven grafischen Programmieroberfläche den Anwendern zugute kommt. Zusätzlich ist in Visual Studio die direkte Unterstützung HPC-spezifischer Funktionen und Schnittstellen wie MPI (Message Passing Interface) und OpenMP (Open Multi-Processing) bereits integriert. Dies vereinfacht abermals die Erstellung entsprechender Anwendungen.
Das RZ der RWTH Aachen evaluiert derzeit die gegenwärtig noch als Betaversion verfügbare Microsoft Windows HPC Server 2008 Software, die auch für den aktuellen TOP500-Benchmarklauf eingesetzt wurde. Sobald die neue Version offiziell verfügbar ist, plant das RZ der RWTH den Umstieg von Windows High Performance Computing Server 2003 auf Windows HPC Server 2008, um die Vorteile der neuen Version – wie den hochgradig skalierbaren Job-Scheduler oder Network-Direct zur Performancesteigerung – nutzen zu können.
Microsoft Deutschland GmbH
Die Microsoft Deutschland GmbH ist die 1983 gegründete Tochtergesellschaft der Microsoft Corporation/Redmond, U.S.A., des weltweit führenden Herstellers von Standardsoftware, Services und Lösungen mit 51,1 Mrd. US-Dollar Umsatz (Geschäftsjahr 2007; 30. Juni). Neben der Firmenzentrale in Unterschleißheim bei München ist die Microsoft Deutschland GmbH bundesweit mit sechs Regionalbüros vertreten und beschäftigt mehr als 2.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Im Verbund mit rund 33.000 Partnerunternehmen betreut sie Firmen aller Branchen und Größen. Im Mai 2003 wurde in Aachen das European Microsoft Innovation Center (EMIC) eröffnet. Es hat Forschungsschwerpunkte in IT-Sicherheit, Datenschutz, Mobilität, mobile Anwendungen und Web-Services.
Microsoft Windows Server
Microsoft Server bieten Unternehmen jeder Größe eine umfassende Basisinfrastruktur und eine leistungsfähige Applikationsplattform. Mit der Basisinfrastruktur, im Kern bestehend aus dem Betriebssystem Windows Server 2008, Lösungen für Systemmanagement (System Center) sowie Sicherheitslösungen (Forefront), reduzieren IT-Abteilungen Komplexität und Kosten, steuern den Zugriff auf Informationen und stellen IT-Infrastrukturen effizient und sicher zur Verfügung. Die Applikationsplattform setzt sich aus der Datenmanagementplattform SQL Server 2008, BizTalk Server 2006 R2 für Geschäftsprozessmanagement und der Entwicklungsplattform Visual Studio 2008 zusammen. Sie ermöglicht IT-Abteilungen eine effektivere und flexiblere Unterstützung des operativen Geschäfts und steigert aufgrund der Integration mit 2007 Microsoft Office System die Produktivität der Endanwender. Microsoft Server werden gemäß der Common Engineering Criteria (CEC), der Dynamic Systems Initiative (DSI) und dem Security Development Lifecycle (SDL) entwickelt, um einen optimalen wirtschaftlichen Nutzen, eine einfache Verwaltung und ein Höchstmaß an Sicherheit zu gewährleisten.
Rechen- und Kommunikationszentrum der RWTH Aachen
Die RWTH Aachen ist die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen. Heute zählt die RWTH mit ihren über 30.000 Studierenden in neun Fakultäten zu den renommiertesten Technischen Hochschulen Europas und zeichnet sich durch starke Natur- und Ingenieurwissenschaften aus. Die RWTH Aachen wurde im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder als Exzellenzuniversität ausgezeichnet.
Als zentrale Einrichtung der RWTH Aachen bietet das Rechen- und Kommunikationszentrum (RZ) Ressourcen und Dienstleistungen für Institute, Angehörige und Studierende der Hochschule an. Hauptaufgaben des RZ sind die Planung, der Betrieb und die Bereitstellung von zentralen Daten-, Rechen-, Visualisierungs- und Kommunikationsanlagen und der darauf aufbauenden Dienste.
Ein Schwerpunkt der Aktivitäten des RZ liegt im Bereich des Hochleistungsrechnens. Insbesondere die Shared-Memory-Parallelisierung mit OpenMP sowie das Message Passing mit MPI werden intensiv unterstützt. Die Weiterentwicklung von OpenMP wird in den einschlägigen Gremien aktiv vorangetrieben.
Die Möglichkeit des Hochleistungsrechnens unter Windows wurde schon frühzeitig evaluiert und in das Dienstleistungsportfolio integriert. Mit neuester Hard- und Software soll dieser Bereich jetzt weiter ausgebaut werden.