Was kann der Hochleistungsrechner MeluXina?
Luxemburg hat sich einen der leistungsstärksten Hochleistungsrechner Europas zugelegt. Der neue Rechner ist in der Lage, riesige Datenvolumen zu verarbeiten und Tausende von Milliarden von Rechenoperationen pro Sekunde durchzuführen. Doch wie wird der Supercomputer konkret genutzt und in welchen Bereichen? Entschlüsselung.
Karolina, Vega, LUMI und MeluXina - das sind keine Namen von Zeichentrickfiguren, sondern von Supercomputern, die alle etwas gemeinsam haben: Sie sind Hochleistungsrechner der großen Familie des Unternehmens EuroHPC. Zur Erinnerung: Das Gemeinsame Unternehmen für europäisches Hochleistungsrechnen (GU EuroHPC) ist ein Europäisches Hochleistungsrechnerprojekt mit Sitz in Luxemburg.
Der luxemburgische Supercomputer mit dem Namen MeluXina, der eine Anspielung auf die berühmte Sage von der Nixe Melusina ist, wird für die Forschung genutzt, aber auch von Unternehmen. Er befindet sich im Datenzentrum von LuxConnect in Bissen.
Dort, wo MeluXina wohnt
Vor neugierigen Blicken geschützt, in einem großen Raum mit weißen Wänden, so sauber wie ein OP-Saal, finden sich die Besucher vor einer etwa zehn Meter langen Reihe von mehr als zwei Meter hohen Schränken wieder. Das Innenleben dieser Metallcontainer besteht aus aufeinandergestapelten Servern, Laufwerken und Prozessoren, die rund um die Uhr vor sich hin surren.
So, nun haben wir Ihnen MeluXina vorgestellt. Bei den Merkmalen dieses Computer kann einem schwindlig werden: Mit einer Höchstrechenleistung von 18 Petaflops (das sind 18 Billiarden Operationen pro Sekunde) entfaltet er eine sagenhafte Rechenkapazität, die der von mehr als 45.000 PCs entspricht. Er gehört zu den 50 besten Hochleistungsrechnern der Welt.
Seine täglichen Aufgaben
Der Supercomputer kann große Datenmengen verarbeiten und komplexe Hochleistungsrechnungen (HPC) durchführen, d. h. Simulationen in wissenschaftlich herausfordernden Bereichen wie Klimatologie, Ingenieurwesen, Luftfahrt, Autodesign, Energieerzeugung, Medizin oder Finanzanalyse. Durch die Rechenleistung von MeluXina bekommen Unternehmen und Forschungseinrichtungen (Industrie, KMU, Start-ups, ...) Zugang zu einer breiten Palette von Dienstleistungen, um HPC-Projekte mit hoher Wertschöpfung durchzuführen. Bisher haben bereits mehr als 200 Unternehmen aus 15 verschiedenen Wirtschaftszweigen ihr Interesse an der Nutzung von MeluXina bekundet.
Der Satellitenbetreiber SES, das auf Umweltfernerkundung spezialisierte Start-up RSS-Hydro und das Monderkundungsunternehmen ispace sind nur einige der Unternehmen, die sich der Übermacht dieses IT-Kolosses bedienen.
SES optimiert die Leistung seiner Satelliten
Der Zugang zu den Kapazitäten von MeluXina ermöglicht einen echten Fortschritt bei den Innovationsbemühungen im Bereich Satelliten und Weltraum. Für den Satellitenbetreiber SES ist die Nutzung des Supercomputers MeluXina besonders interessant, um die Leistungen der Satelliten und die Frequenzzuweisung zu optimieren. Ressourcen wie Frequenzen und Sendeleistung müssen nämlich ständig optimal zugewiesen werden, um die Leistungen des Systems zu maximieren.
Um die Leistungen seiner Satelliten zu optimieren, muss SES daher auf Softwaresysteme zurückgreifen, die auf komplexen Algorithmen basieren, und Hunderte von Tests durchführen, bevor diese neuen Satellitensysteme einsatzfähig sind. Diese Tests erfordern eine hohe Rechenleistung. Dank MeluXina kann SES verschiedene multiorbitale Szenarien in Echtzeit testen und schafft es problemlos, die Grenzen herkömmlicher Rechenkapazitäten zu überwinden. Die Rechenleistung des Supercomputers ermöglicht es also, optimierte Situationen zu erzeugen, die es SES ermöglichen, den Kunden den besten Service zu bieten.
Die Dienste von MeluXina werden somit Millionen von Nutzern auf der ganzen Welt in allen erdenklichen Bereichen wie Telekommunikation, Internetdienste, Unternehmen und Energie oder Konnektivität an Bord von Schiffen und Flugzeugen dienen können.
Wussten Sie, dass …?
MeluXina wird zu 100% mit Ökostrom betrieben und gehört in puncto Energieeffizienz zu den 15 besten Systemen in den Top 500 der leistungsstärksten Supercomputer.
Ispace kartografiert die Schatten auf dem Mond
Ispace ist ein Monderkundungsunternehmen, das derzeit unter anderem an einer Mission in den Polarregionen des Mondes arbeitet, um dort nach Wassereis zu suchen. Eine der Herausforderungen der polaren Umgebung sind die Schatten. Im Gegensatz zur Erde hat der Mond praktisch keine Achsenneigung. Das bedeutet, dass es an den Polen anstatt sechs Monate lang hell und sechs Monate lang dunkel zu sein, so scheint, als stünde die Sonne das ganze Jahr über direkt am Horizont.
Da die Sonne so tief steht, sind die Schatten sehr lang und können sich auf nicht intuitive Weise bewegen. Im Licht zu bleiben ist jedoch für die meisten Rover und anderen Fahrzeuge, die auf dem Mond eingesetzt werden, extrem wichtig, da die Sonne ihre Stromquelle ist. Daher ist es für die Planung einer erfolgreichen Mission notwendig, jederzeit vorhersagen zu können, wo sich die Schatten befinden werden.
Und hier kommt MeluXina ins Spiel. Ispace nutzt den Megacomputer, um zu berechnen, wie der Mondhorizont aussieht, wenn man an einem beliebigen Punkt in den Polarregionen steht, wodurch Ispace Schattenkarten in Echtzeit erstellen kann. Während das Unternehmen bisher etwa drei Minuten brauchte, um die Schatten auf dem Mond zu kartografieren, dauert dies nun nur noch Mikrosekunden. Hinzu kommt, dass es zwar bereits Karten der durchschnittlichen Beleuchtungsstärke gibt, diese jedoch eine geringe Auflösung haben. Und dank MeluXina sind solche Karten nun viel genauer geworden.
Eine zentrale Anlaufstelle
Für den Betrieb von MeluXina sind LuxProvide S.A. und deren 23 Mitarbeiter zuständig. Um den Zugang zu Hochleistungsrechnern (HPC - High Performance Computing) zu erleichtern und die Unternehmen anzuleiten und zu begleiten, betreiben Luxinnovation, die Universität Luxemburg und LuxProvide gemeinsam das nationale Kompetenzzentrum für Hochleistungsrechnen (Centre national de compétences en calcul de haute performance). Das Zentrum fungiert als zentrale Anlaufstelle für Unternehmen, indem es maßgeschneiderte Betreuung und technisches Know-how zur Umsetzung von HPC-Projekten anbietet, insbesondere für Unternehmen mit begrenzten Kompetenzen in diesem Bereich.
RSS-Hydro sagt Überschwemmungen voraus
Überschwemmungen gehören zu den am weitesten verbreiteten Arten von Naturkatastrophen auf der ganzen Welt. Das Unternehmen RSS-Hydro ist in diesem Bereich tätig, und eines seiner Ziele ist es, den Nutzern wissenschaftliche Hochwassergefahrenkarten zur Verfügung zu stellen, um die Vorbeugungsmaßnahmen zu bewerten.
RSS-Hydro nutzt MeluXina also für das Hochwassermanagement durch Fernerkundung, d. h. die Erfassung von Informationen aus der Ferne mithilfe von Satelliten. Mit der Hilfe des Megacomputers ist das Unternehmen in der Lage, Simulationen mit sehr hoher Auflösung zu optimieren. Dank MeluXina steigert es die Geschwindigkeit und Rechenleistung seiner Hochwassersimulationen um das Zehnfache, was die Effektivität und Effizienz seiner Tätigkeiten erheblich steigert.
Für seine Fernerkundungsberechnungen nutzt es traditionelle Methoden und fortschrittliche maschinelle Lernmodelle in Kombination mit den neuesten technologischen Innovationen im Bereich der Computermodellierung, um auf das Wasser zurückzuführende Gefahren und ihre Auswirkungen zu simulieren. Zu den Arbeitsmitteln von RSS-Hydro gehören Drohnen, Satelliten und natürlich MeluXina.
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