Sie zählen zu den 500 leistungsfähigsten Rechnern der Welt und stehen Forscherinnen und Forschern an allen baden-württembergischen Universitäten zur Verfügung. NEMO, der Supercomputer in Freiburg besteht aus 750 Rechenknoten, die wiederum je 20 Kerne haben. Damit ist NEMO bei maximaler Rechenleistung bis zu 15.000 Mal schneller als handelsübliche Heimcomputer. BinAC in Tübingen verfügt über 296 Rechenknoten mit je 28 Kernen sowie vier Rechenknoten mit je 40 Kernen. Zusätzlich wird die Leistung von BinAC dank insgesamt 120 Grafikkarten verstärkt. Fast 300.000 Kerne ermöglichen es BinAC zahlreiche komplexe Rechenoperationen parallel zu vollziehen.

Das Land Baden-Württemberg und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) haben für die Hochleistungsrechner an den beiden Standorten insgesamt mehr als sechs Millionen Euro investiert. Mit der Eröffnung der beiden Hochleistungsrechner ist die erste Phase der Landesstrategie »Baden-Württemberg High Performance Computing« (bwHPC) abgeschlossen.

Bislang war es üblich, dass jedes Rechenzentrum alle wissenschaftlichen Disziplinen der eigenen Universität mit Rechenleistungen versorgt. Künftig gibt es in Baden Württemberg stattdessen an mehreren Standorten Supercomputer. Sie sind passgenau auf die Anforderungen ausgewählter Disziplinen zugeschnitten und erbringen Leistungen für alle Landesuniversitäten: Freiburg für die Mikrosystemtechnik, Neurowissenschaften und Elementarteilchenphysik, Tübingen für die Bioinformatik und Astrophysik.

Mehrere Stufen für anspruchsvolle Projekte.

Schon 2015 hatten zwei Hochleistungsrechner den Betrieb aufgenommen: an den Universitäten Mannheim und Heidelberg für Wirtschafts- und Sozialwissenschaften sowie Molekulare Lebenswissenschaften und an der Universität Ulm für Theoretische Chemie. Somit versorgt jeder Standort mehrere Hundert Forscher aus den jeweiligen Disziplinen in ganz Baden-Württemberg. Dabei ist es möglich, entweder den gesamten Hochleistungsrechner für besonders aufwendige Projekte oder Teile davon für mehrere kleinere Aufgaben zu nutzen. Außerdem ist mit dem Landeshochschulnetz die Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Forscher vom Arbeitsplatz an ihrer Universität auf die zentrale Infrastruktur zugreifen können: Sie laden ihre Daten auf den Server hoch und holen die Ergebnisse zurück, nachdem der Supercomputer die Daten verarbeitet hat.

Hochleistungsrechner werden für die Wissenschaft zunehmend wichtig. Zum einen ermöglichen sie Big Data – das Management und die Analyse großer Datenmengen, woraus sich neue Forschungsfragen ergeben. Zum anderen können Computersimulationen teure Experimente ersetzen.

Mit der Landesstrategie bwHPC wird ein mehrstufiges System aufgebaut: Die Hochleistungsrechner in Freiburg, Tübingen, Mannheim, Heidelberg und Ulm sind darauf ausgelegt, dass auch junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einen schnellen und einfachen Zugang bekommen und von Fachleuten in den jeweiligen Rechenzentren beraten werden – etwa für Doktorarbeiten.

In den Neurowissenschaften ist es mit dem Freiburger Supercomputer künftig möglich, Netzwerke von Nervenzellen, die sich in einem bis zu einem Kubikmillimeter großen Areal im menschlichen Gehirn befinden, zu simulieren. Für viele Forschungsfragen ist dies ausreichend; erfahrene Forscher jedoch, deren Projekte so anspruchsvoll sind, dass sie noch höhere Kapazitäten erfordern, können sich je nach Bedarf an andere Stellen wenden: den Forschungshochleistungsrechner in Karlsruhe in der zweiten, das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart in der dritten Stufe.