Um ihre medizinische Forschung voranzutreiben, hatte die Universität zu Köln den Bau des neuen IT-Clusters RAMSES initiiert, um das bisherige System CHEOPS zu ersetzen. Dieses Upgrade soll Software-Anwendungen in den Bereichen Astrophysik, Quantenphysik, Biowissenschaften und Genomanalyse unterstützen. Um die immensen Rechenleistungen bei komplexen wissenschaftlichen Simulationen zu bewältigen, wurde ein effektives Wärmemanagement unerlässlich, das die Zuverlässigkeit und Energieeffizienz der Server gewährleistet. Mit den Flüssigkeitskühlungslösungen von KAYTUS und NEC konnte das Rechenzentrum der Universität trotz verbesserter Leistung und hoher Datensicherheit die Kosten für die Kühlung um 40 Prozent senken.
RAMSES unterstützt umfangreiche Simulationen für komplexe wissenschaftliche Forschungen
Zur IT-Infrastruktur der Universität mit ihren vier Exzellenzclustern gehört das Regionale Rechenzentrum Köln (RRZK). Es beherbergt den im September 2024 vorgestellten Hochleistungscomputer RAMSES, der umfangreiche Simulationen für komplexe wissenschaftliche Forschungen unterstützt. Mit Grafikprozessoren (GPUs), die für die Durchführung von Berechnungen in Bereichen wie neuronale Netze, Pharmakokinetik und Proteinstrukturvorhersage entwickelt wurden, ist RAMSES in der Lage, die kritische Herausforderung zu bewältigen, Kernkomponenten über längere Zeiträume mit hoher Rechenlast und hohen Temperaturen zu betreiben. Die Universität zu Köln gewährleistet mithilfe dieser IT-Lösung die beste parallele bzw. serielle Leistung ihres HPC-Systems sowie höchste Sicherheit, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz und wird so ihren komplexen Forschungsanforderungen gerecht.
Mit einer Rechenleistung von 4,8 PFLOPs – 48-mal mehr als beim Vorgängersystem – stellt das neue RAMSES-System für Wissenschaftler eine entscheidende Rechenressource dar. Das System umfasst 174 Knoten, die mit 384 CPUs mit insgesamt 31.576 Kernen und 74 GPUs ausgestattet sind und eine CPU-Leistung von 1,7 PFLOPs und eine GPU-Leistung von 3,1 PFLOPs bieten. Diese hohe Rechenkapazität unterstützt ein breites Spektrum von Forschungsbereichen und treibt so Innovation und Wissensbildung voran.
Ausstattung mit mehr als 140 flüssigkeitsgekühlten Knoten
NEC und KAYTUS haben das RAMSES-System mit über 170 Servern, darunter 1U2S-, 2U2S- und AI-Server, sowie mit mehr als 140 flüssigkeitsgekühlten Knoten ausgestattet, die für anspruchsvolle Anwendungen wie Gromacs für Molekulardynamiksimulationen und NWChem für computergestützte Chemie ausgelegt sind. Die Lösung umfasst flüssigkeitsgekühlte Serverschränke, eine Kühlverteilungseinheit (CDU) sowie ein komplettes Servicepaket inklusive Testverfahren und Implementierung.
„Die Analyse von klinischen Genomdaten ist kein klassisches Anwendungsgebiet für HPC-Systeme. Das ändert sich mit RAMSES – dank einer Ende-zu-Ende-Verschlüsselung während des gesamten Berechnungsprozesses und einer maßgeschneiderten Systemarchitektur, die derzeit in Deutschland einmalig ist“, erklärt Professor Stefan Wesner, Direktor des Regionalen Rechenzentrums Köln und Leiter der Abteilung für Informatik.