Deutschland - Neu­er Su­per­com­pu­ter für Luft- und Raum­fahrt­for­schung

20.07.2022

Köln | Göttingen: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat am 18. Juli 2022 in Göttingen einen neuen Supercomputer in Betrieb genommen. Der Hochleistungsrechner CARO (Computer for Advanced Research in Aerospace) zählt zu den leistungsstärksten 150 Systemen in der Welt. Für das Projekt wurden 10,5 Millionen Euro investiert.

• DLR Superrechner ist unter den 150 schnellsten der Welt.
• Anwendungsgebiete sind auch in der Energie- und Verkehrsforschung.
• CARO erreicht eine Leistung von 3460 TeraFLOPS.

„Mit CARO haben wir einen der weltweit leistungsstärksten Supercomputer für die Luft- und Raumfahrt. In Göttingen steht der Rechner an der Wiege der Aerodynamik, die auch einer der wichtigsten Nutzer sein wird“, sagte Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR.

Foto: Symbolische Schlüsselübergabe - in An­we­sen­heit von Gäs­ten aus Wis­sen­schaft und Po­li­tik über­reich­te Yui­chi Ko­ji­ma (Ma­na­ging Di­rec­tor NEC Deutsch­land GmbH) den sym­bo­li­schen Schlüs­sel an Prof. Dr. An­ke Kays­ser-Py­zal­la (Vor­stands­vor­sit­zen­de des DLR). Von links nach rechts: Prof. Dr. Sa­bi­ne Rol­ler (DLR), Ot­to Alef (BMWK), Yui­chi Ko­ji­ma (NEC), Prof. Dr. An­ke Kays­ser-Py­zal­la (DLR), Mi­nis­ter Björn Thüm­ler (NMWK), Prof. Ra­min Yahya­pour (GWDG), Prof. Dr. Me­tin To­lan (Uni Göt­tin­gen). Foto: Credit: DLR © Alle Rechte vorbehalten

Erforschung der Flugzeuge, Windkraftanlagen und Züge der Zukunft
„Die Erforschung komplexer wissenschaftlicher Fragestellungen braucht die modernsten Hochleistungsrechner“, sagte Dr. Anna Christmann, Koordinatorin der Bundesregierung für die Deutsche Luft- und Raumfahrt. „Wir erwarten davon maßgebliche Beiträge für die Erforschung der Flugzeuge, Windkraftanlagen und Züge der Zukunft.“

CARO wird zukünftig unter anderem die Einführung neuer Technologien für wirtschaftlicheres, umweltfreundlicheres und sichereres Fliegen beschleunigen. Hierzu wurden Hardwarekomponenten (AMD-Prozessoren) ausgewählt, die eine möglichst optimale Nutzung durch Simulationscodes ermöglichen, die im DLR entwickelt werden. Diese Simulationen beinhalten alle Eigenschaften und Komponenten eines Flugzeugs auf Basis hochgenauer physikalischer und mathematischer Modelle. Sie sind Voraussetzung für die virtuelle Entwicklung, Erprobung, den Betrieb und die Zertifizierung von Flugzeugen. Darüber hinaus kann CARO auch in der Raumfahrt und der Verkehrsforschung genutzt werden: beispielsweise im Bereich des Raumtransports der Zukunft oder bei Zügen der nächsten Generation. Ein weiteres wichtiges Forschungsfeld ist die Simulation von Windkraftanlagen.

Foto: Simulation von Strömungsphänomenen an einer neuartigen Flugzeugkonfiguration - der neue Su­per­com­pu­ter CARO des DLR er­mög­licht die Simulation kom­ple­xer Strö­mungsphä­no­me­ne an Flug­zeu­gen. Der da­durch ent­ste­hen­de Er­kennt­nis­ge­winn fließt in den Ent­wurf kli­maf­reund­li­cher Luft­fahr­zeu­ge ein. Foto: Credit DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

3.460 Billionen Berechnungen in einer Sekunde
Der Hochleistungs-Rechencluster (High Performance Computing, HPC) CARO erzielt eine Leistung, die in der Liste der 500 schnellsten Computersysteme der Welt aktuell einem Rang unter den besten 150 entspricht. CARO erreichte eine Rechenleistung von 3460 TeraFLOPS – also 3.460 Billionen Berechnungen in einer Sekunde. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher PC erreicht etwa 300 Milliarden Berechnungen pro Sekunde und ist damit etwa 10.000 mal langsamer.

Kooperation mit der GWDG
Der Rechencluster CARO des DLR wird bei der Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung  Göttingen (GWDG) in einem neuen Rechenzentrum in Göttingen in Kooperation mit der Universität Göttingen betrieben. Dabei ist eine enge Zusammenarbeit bei der Entwicklung neuartiger Methoden in der Computer-Nutzung vereinbart. Beim Bau des neuen Rechenzentrums wurde darauf geachtet, dass die Abwärme der Computer weiter genutzt werden kann.

CARO ist einer von zwei neuen Hochleistungs-Rechenclustern, die das DLR aufbaut. Die Schwester-Anlage CARA in Dresden ist seit 2020 im Einsatz.