EIN MAGAZIN VON. SCHNELLER, HÖHER, WEITER DIE CHANCE FÜR HPC ON DEMAND! Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann man Schönes bauen.

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1 Ausgabe 2013/01 EIN MAGAZIN VON RECHENZENTREN IN DER TRENDWENDE! Server und Rechenzentren stellen einen der am größten wachsenden Sektoren des weltweiten Energieverbrauchs dar SCHNELLER, HÖHER, WEITER DIE CHANCE FÜR HPC ON DEMAND! Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann man Schönes bauen. GREEN-IT UNSER BEITRAG ZUR NACHHALTIGKEIT Höhere Performance, weniger Energieverbrauch das ist im 21. Jahrhundert das Credo vieler IT-Unternehmen.

2 Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau herausfindet, wozu das Universum da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch noch etwas Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt. Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist. Douglas Adams Ein wunderbarer Tag ist das heute... und dann halten Sie auch noch die allererste Ausgabe von 42 * in Ihren Händen, einem Magazin der CPU 24/7 GmbH & Co. KG, das nichts weniger möchte, als die Welt, das Leben, das Universum und den ganzen Rest zu erklären. Genau deshalb auch 42. Als wir vor nun mehr als sieben Jahren unsere kleine Hightech-Company gründeten, war natürlich allen Insidern der Branche schon lange klar, dass numerische Simulationen, CFD und HPC remote und on-demand sehr dynamische Zukunftsbranchen und Schlüsseltechnologien sein würden. Nicht nur für die Luft- und Raumfahrtindustrie, Automotive oder Maritime Systeme. Ob Architektur, Design oder Medizintechnik die Spanne der potentiellen Anwendungen ist so breit wie unser gesellschaftliches, wissenschaftliches oder wirtschaftliches Leben selbst. HPC steht heute und morgen! ganz sicher im Mittelpunkt aller ingenieurswissenschaftlichen Entwicklungen und Innovationen. Aber erklären Sie das mal Ihren Freunden, Ihren Nachbarn, Ihren Eltern... keine Chance. Zu komplex, zu abstrakt, zu weit weg. Auch deshalb also 42. Wir laden Sie sehr herzlich ein, unser brandneues HPC-und-was-man-damit-alles-machen-kann - Magazin mit Spaß und Freude, gerne auch mit Fragezeichen und hochgezogenen Augenbrauen durchzublättern, zu lesen und zu studieren. Und dann sind Sie dran wir freuen uns auf mutiges, kritisches, sachliches, emotionales, positives, euphorisches und konstruktives Feedback. Am liebsten persönlich. Und immer gerne. Herzlichst, Dr.-Ing. Matthias Reyer und Heiko Haenler Geschäftsführer der CPU 24/7 GmbH & Co. KG * Die Antwort 42 ist das kürzeste und bekannteste Zitat aus der verfilmten Roman- und Hörspielreihe Per Anhalter durch die Galaxis von Douglas Adams. Es ist die Antwort auf die vom Autor unklar gestellte Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest ( life, the universe and everything ), die in der Geschichte der größte existierende Computer des Universums zu errechnen hat und sie als mit absoluter Sicherheit korrekt darstellt. Letztlich aber können die Protagonisten mit der Antwort nichts anfangen, weil niemand weiß, wie die eigentliche Frage lautete. 2 3

3 06 RECHENZENTREN IN DER TRENDWENDE! 14 SCHNELLER, HÖHER, WEITER DIE CHANCE FÜR HPC ON DEMAND! 28 INHALT HPC ON DEMAND DAS MODELL DER ZUKUNFT? 06 RECHENZENTREN IN DER TRENDWENDE! 12 AMAZING FACTS 14 SCHNELLER, HÖHER, WEITER DIE CHANCE FÜR HPC ON DEMAND! 20 GREEN-IT MEHR ALS EINE LEERE WORTHÜLSE? 28 HPC ON DEMAND DAS MODELL DER ZUKUNFT? GREEN-IT UNSER BEITRAG ZUR NACHHALTIGKEIT 32 HARD FACTS 34 BUSINESS WARUM WIR TUN, WAS WIR TUN 36 UNSERE KUNDEN FÜR WEN WIR ES TUN, WAS WIR TUN 38 DAS TEAM WER WIR SIND 40 UNSERE TERMINE WO SIE UNS FINDEN KÖNNEN DIE ANTWORT AUF ALLE FRAGEN HARD FACTS

4 RECHENZENTREN IN DER TRENDWENDE! Rechenzentren und die dazugehörige IT-Hardware stellen einen der am größten wachsenden Sektoren des weltweiten Energieverbrauchs dar demgegenüber besteht ein großes Potential, die Energieeffizienz und die Nachhaltigkeit von Rechenzentren zu verbessern. Fakt ist: HPC-Systeme werden immer leistungsfähiger und verbrauchen immer mehr Strom, kontrovers zur Strompreisentwicklung und dem Umweltbewusstsein der Gesellschaft, welche gleichermaßen steigen. Neue Formen der Kapazitätsbereitstellung werden somit immer wesentlicher in der Nutzung von Rechenzentren und bewegen nicht nur die Unternehmen zum Nachdenken. Daher stehen Rechenzentren in Zeiten von Big Data, Cloud Computing und Virtuellen Desktop-Umgebungen neue Herausforderungen bevor. Es geht schon längst nicht mehr um die bloße Bereitstellung von Rechenkapazitäten. Sicherheit, Energieeffizienz, Strom, Kühlung, System-Management, Fläche, Speicher- und Datenmanagement all diese Aspekte, sofern sie es nicht schon sind, werden für Rechenzentrumsbetreiber zukünftig von immenser Bedeutung sein. Ein weiteres Thema, das die Branche beschäftigt, ist der mit dem wachsenden IT-Geschäft sich verändernde Markt der Rechenzentren. Die Interdisziplinarität im Kerngeschäft ist dabei nur eine der vielen Herausforderungen, denen Zulieferer, Händler und Hersteller gleichermaßen begegnen. Outsourcing ist hier die größte Thematik. 6 7

5 Trendwende und Paradigmenwechsel Ein Trend, der sich im Zuge dessen einstellt, ist die Auslagerung der Rechenkapazitäten an einen Drittanbieter. Die Vorteile liegen auf der Hand: Während sich Unternehmen wieder ganz ihren Kernkompetenzen widmen können, profitieren sie beim Outsourcing von der neusten Technologie, Sicherheit, Verfügbarkeit sowie Skalierbarkeit und behalten dabei die volle Kontrolle. Ein weiterer Vorteil ist, dass Drittanbieter in einer sich ständig ändernden Umgebung flexibler aufgestellt sind. Auf neue Anforderungen und Regulatorien können sie daher viel agiler reagieren. Hinzu kommen die sinkenden unternehmensinternen Investitions- und Betriebskosten. Oft ist es schwer für Unternehmen die richtigen Kapazitäten zu wählen, da der Workload stark fluktuiert. Bei einer plötzlich steigenden Nachfrage muss entweder in neue Hardware investiert werden oder man muss redundante Flächen vorhalten. Lagert man seine Rechenkapazitäten allerdings gezielt aus, fallen auch nur Kosten für die tatsächliche Nutzung an. Eine Beispiel für Outsourcing findet man hier: e-shelter plant, baut und betreibt hochverfügbare Rechenzentren und ist eines von vielen Unternehmen, das dem Wandel im Hinblick auf die Auslagerung von Serversystemen begegnet. Das Unternehmen legt dabei besonders viel Wert auf nachhaltiges und energieeffizientes Handeln. Forderungen und Möglichkeiten für Rechenzentren Verschiedene Forderungen und Anforderungen an die Betreiber von Rechenzentren stellte das Bundesumweltministerium (BMU) bereits 2009 auf. Dazu zählte vor allem das Umsetzen von Lösungen nach dem Best-Practice-Prinzip. Noch heute haben diese nicht an Relevanz verloren. Die Regierung hält weiter daran fest, Energieeffizienzzahlen weiterzuentwickeln und zu standardisieren. Auch die Entwicklung und Umsetzung verschiedener Benchmarking-Programme soll nach wie vor ein zentraler Punkt sein. Rechenzentren sind angehalten, CO 2-neutral und nach dem Prinzip von Green Business zu handeln sowie sich zertifizieren zu lassen, so bspw. über das eco-gütesiegel. Energieeffizienz in jeder Hinsicht In der Zwischenzeit hat sich einiges getan. Laut BMU ist der Stromverbrauch zwischen 2008 und 2011 um 4%, auf 9,7 twh gesunken und das trotz einer gestiegenen Anzahl von Servern. Dem Trend des ansteigenden Stromverbrauchs konnte somit effektiv entgegengewirkt werden. Ein wesentlicher Faktor dabei ist, dass die Informationstechnik im Allgemeinen effizienter geworden ist und das vor allem in der Klimatisierung und Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV), ein deutlicher Effizienzgewinn erzielt werden konnte. Gefragt sind heute flexible Nutzungsmodelle und kurze Anpassungszeiten. Dipl.-Ing. Peter Lampe DIPL.-ING. PETER LAMPE IST MANAGER FÜR DIE KUNDENPROJEKTE BEI E-SHELTER FACILITY SER- VICES GMBH. E-SHELTER DAS SIND IM EIGENEN HAUS FORCIERTE UND BEWIRTSCHAFTETE, HOCH- VERFÜGBARE RECHENZENTREN, DESSEN INFRA- STRUKTUR DIE HÖCHSTEN STANDARDS PHYSISCHER SICHERHEIT UND BETRIEBLICHER AUSFALLSICHER- HEIT GEWÄHRLEISTEN. Welche sind die großen Herausforderungen, denen sich RZ-Betreiber aktuell annehmen müssen? Eine große Herausforderung sind die Strompreise in Deutschland. Auch aus diesen Gründen setzen wir in unseren Rechenzentren stets die neueste Technologie ein, um den Stromverbrauch so niedrig wie möglich zu halten. Für unser neustes Rechenzentrum Frankfurt 3 in Rüsselsheim, haben wir bspw. gemeinsam mit Kältetechnikern eine hybride indirekte Außenluftkühlung mit einem adiabatischen System entwickelt, die bis zu 30% der Kälteenergiekosten einspart. Unser Rechenzentrum in Berlin hingegen wird ausschließlich mit Öko-Strom versorgt, in Ergänzung mit hochwertigen Kältemaschinen und deren speziellen Kompressoren. Generell geregelte Pumpen sparen außerdem Strom. Die Wärme wiederum, welche von den Servern absorbiert wird machen wir uns zu Nutzen. Einerseits zum Beheizen der Büros und Notfallarbeitsplätze und für den Netzersatz- und die Raumlufttechnik-Anlagen andererseits. Was ist den Kunden beim Anmieten von RZ-Flächen besonders wichtig? Neben Hochverfügbarkeit und Sicherheit spielt die Connectivity oft eine zentrale Rolle bei der Entscheidung für ein Rechenzentrum. Unser Rechenzentrum in Berlin ist von fast 20 Carriern über drei redundante Trassen erschlossen. Ein weiteres wichtiges Thema bei unseren Kunden ist die Flexibilität. Gefragt sind heute flexible Nutzungsmodelle und kurze Anpassungszeiten. Schließlich muss sich die Unternehmens-IT schnell an sich ändernde Umstände anpassen. Unsere Nutzungsmodelle sind absolut flexibel und wir halten stets auf Wunsch direkt bezugsfähige Flächen vor. Kurze Anpassungszeiten garantieren außerdem eine hohe Verfügbarkeit, selbst zu Spitzenlastzeiten. Im Grunde bieten wir unseren Kunden ein maßgeschneidertes Rechenzentrum. Wie entwickelt sich aktuell der Bedarf an dieser Art von RZ-Flächen? Die Trends Cloud Computing, Big Data oder Outsourcing lassen die Nachfrage nach Rechenzentrumsdienstleistungen in die Höhe schnellen. Das Borderstep-Institut hat in einer Studie prognostiziert, dass die kleinen Lokationen zurückgehen, dafür jedoch die Zahl an mittleren und großen Rechenzentren, die mehr als 500 physikalische Server hosten, ansteigt. Hier zeigt sich auf der einen Seite eine zunehmende Zentralisierung des Know-hows. Ein zweiter Effekt ist, dass die Kunden von den Skaleneffekten in den großen Rechenzentren profitieren: In unseren Rechenzentren erreicht jedes Unternehmen, ob Gewerbetreibender oder Mittelstand, das Sicherheitsniveau eines DAX-Konzerns. Was tut e-shelter speziell im Bereich der RZ-Sicherheit? Wir unterscheiden die Betriebssicherheit, die von den Kollegen des technischen Betriebs gewährleistet wird. Die physische Sicherheit, die die Rechenzentren und Anlagen betreffen. Übergreifend gilt für unser Rechenzentrum in Berlin, e-shelter eigene, VDS-zertifizierte Leitstellen überwachen das Rechenzentrum und werden betreut durch das Sicherheitspersonal der Tochterfirma e-shelter security GmbH. Sämtliche kritischen Funktionen unterliegen einem redundanten Monitoring und für alle kritischen und sicherheitsrelevanten Prozesse gilt das Vier-Augen-Prinzip. Wie garantiert e-shelter seinen Kunden ein Höchstmaß an physischer Sicherheit und technischer Verfügbarkeit? Der technische Betrieb gewährleistet maximale Ausfallsicherheit durch standardisierte Betriebsprozesse und einer technischen Systemredundanz. Selbstverständlich wird regelmäßig eine präventive Risikobewertung nach ISO 9001 und ISMS Prozess vorgenommen. Das e-shelter Betriebspersonal besucht regelmäßig spezielle Trainings und Fortbildungen, um hier auf dem neusten Stand der Technik zu sein. Unsere Mietbereiche wie auch der technische Betrieb werden durch standardisierte Sicherheitsprozesse und mehrstufige Sicherheitssysteme gesichert. Unser eigenes Sicherheitspersonal ist rund um die Uhr vor Ort und bewacht das Gelände und die Gebäude. Bereits die Zufahrt zu unserem Rechenzentrum ist mit einem Sicherheitstor und Durchfahrsperren ausgestattet und die Grundstücksgrenzen sind mit einer elektronisch überwachten Sicherheitszaunanlage mit Überstieg- und Untergrabschutz gesichert. Sämtliche Türen und Zugänge werden lückenlos durch Videos überwacht, ebenfalls lückenlos dokumentiert ist das Zutrittsmanagement. Durch unser System der berührungslosen Chipkarte, bekommt somit niemand ungesehen Zugang zum Campus oder den Rechenzentren. 8 9

6 Gerade im Bereich der Teillast konnte der Stromverbrauch signifikant verringert werden und im Hinblick auf die steigende Anzahl an Servern, Speichern und Netzwerktechniken, sind die Einsparpotenziale mittels Green-IT noch lange nicht ausgeschöpft. könnten Spitzenlasten der Energieversorger abgefangen und kostengünstig an die Rechenzentren weitergegeben werden. Die Herausforderung liegt nun in der Schaffung einer dementsprechenden Netzinfrastruktur oder eines entsprechenden Standorts. Der Wirkungsgrad eines Rechenzentrums Vor allem die Kühlung der Systeme und die Energiespeisung stellen auf Grund der immer wachsenden Notwendigkeiten ein wichtiges Kriterium dar und fordern die Anbindung an effiziente Energiesysteme. Lag der Anteil des Gesamtstromverbrauchs eines Rechenzentrums im Jahr 2010 für IT-Systeme noch bei 45% und bei der Kühlung bzw. Klimatisierung bei 35%, so wird der Anteil im Jahr 2015 auf nur noch 15% für die Kühlung sinken und für Systeme auf 73% steigen. Diese Entwicklung ist vor allem neuer, energieeffizienterer Kühltechniken und der erhöhten Nachfrage nach IT-Systemen geschuldet. Stetig steigende Energiepreise erfordern eine kostengünstige Lösung in den Bereichen der Kühltechniken. Neue und energieeffizientere Kühltechniken Ein großes Manko stellte bis vor einigen Jahren noch die Kühlung der Systeme dar. Heute hat man dafür verschiedene Lösungen gefunden, die die Energieeffizienz weiter gesteigert haben. Durch die Anwendung energieeffizienterer Kühltechniken, ist auch der PUE-Wert (Power Usage Effectivness), der für das Effizienz-Controlling eingesetzt wird, stetig gesunken. Der PUE-Wert wird so definiert: PUE = Elektrische Leistung aller Verbraucher [kw] / Elektrische Leistung der IT [kw] 80% ALLER SERVERRÄUME WEISEN KEINE PHYSIKALISCHE SICHERUNG AUF Datensicherheit durch Notstromversorgung Die Gewährleistung von Sicherheit und Verfügbarkeit ist für einen zuverlässigen Betrieb absolut notwendig. Verschiedene Studien zeigen auf, dass 80% aller Server-Räume im Self-Hosting-Bereich keine normative physikalische Sicherung haben. Entsprechende Datenpannen können das Vertrauen des Kunden auf lange Sicht verletzen. CPU 24/7 ist ein Experte auf dem Gebiet der Datensicherheit. Ein konsequentes und schlüssiges Datenmanagement verhindert nicht nur Zugriffe und Angriffe von unbefugten Dritten, sondern gewährleistet auch stets die Datenkonsistenz. Über e-shelter: e-shelter wurde im Jahr 2000 gegründet. Das Unternehmen beschäftigt heute über 300 Mitarbeiter und betreibt insgesamt rund m 2 Rechenzentrumsfläche. Davon allein m 2 Fläche an seinem Hauptstandort in Frankfurt am Main, der damit Europas größter einzelner Rechenzentrumsstandort ist. Weitere Standorte von e-shelter befinden sich in Berlin, Hamburg, München und Zürich. Zu den e-shelter Kunden zählen Finanzdienstleistungs- und Telekommunikationsunternehmen sowie IT- und Cloud-Service-Anbieter. Je näher der PUE-Wert der Zahl 1 kommt, desto energieeffizienter arbeitet das Rechenzentrum. Das aktuell energieeffizienteste Rechenzentrum weist einen Wert von 1,06 auf. Trotzdem wird der PUE-Wert teilweise sehr kritisch betrachtet, denn in der Formel liegt die Crux. Der PUE-Wert ist in seiner Komplexität nicht allumfassend. So geht aus diesem Wert nicht hervor, wie eine mögliche Verbesserung erreicht wurde. Die Rechenleistung der Systeme wird dabei ebenfalls vernachlässigt. Rechenzentren können so trotzdem als energieeffizient gelten, obwohl sie bspw. eine Anzahl alter Rechner vorhalten. Verlangt werden daher neue Ansätze und Metriken. Bessere Lastenverteilung Einhergehend mit der Effizienz von Rechenzentren steht die Forderung nach einer besseren Jobverteilung bzw. nach effizienteren Verteilungsalgorithmen. Gerade für Unternehmen wie CPU 24/7, dessen Kernkompetenz es ist, die entsprechende Rechenleistung bereitzustellen, ist das ein zentraler Ansatz. Eine optimierte Jobverteilung spart Ressourcen, Zeit und Geld. Der Durchsatz kann erhöht, die Verarbeitung beschleunigt und der Ressourceneinsatz minimiert werden. Ist der Workload des Kunden einmal planbar, wäre in Zukunft auch ein dynamisches Modell abhängig von den bereitgestellten Stromkapazitäten denkbar. Die Einführung eines Tagund Nachttarifs stellt sicherlich nur eine Möglichkeit dar. So Quickinfo: CPU 24/7 garantiert höchste physikalische Sicherheit und Verfügbarkeit. CPU 24/7 hält einen Pool an hochverfügbaren, skalierbaren und modernen Clustern an verschiedenen Rechenzentren-Standorten bereit. CPU 24/7 befindet sich derzeit im Sicherheitszertifizierungsprozess nach ISO Die Server der CPU 24/7 sind z.t. bereits in ISO zertifizierten Rechenzentren untergebracht. CPU 24/7 übernimmt das Risikomanagement, von der Analyse, Bewertung, Bewältigung und Überwachung

7 m² Tonnen Bereits im Jahr 1976 wurde der erste Supercomputer auf den Markt gebracht und vom Los Alamos National Laboratory in Betrieb genommen. Seinen Einsatzbereich fand der Cray-1 in der Kernwaffentestberechnung. Jedoch ist das Ausmaß dieses Supercomputers nicht mit den heutigen Geräten zu vergleichen. Mit einem Gewicht von 5,5 Tonnen ist der Cray-1 noch relativ leicht. Im Vergleich dazu: Im australischen Institut für Wetterforschung befindet sich derzeit ein Supercomputer mit rund 70 Tonnen. Der Cray-1 lieferte damals Logik-Einheiten, eine Taktfrequenz von 80 MHz, einen Arbeitsspeicher von 8 MB und eine Rechenleistung von 80 MFlop/s. Aktuell hat die chinesische University of Defense Technology einen Supercomputer, genannt Tianhe-2 entwickelt, der 33,86 PFlop/s leisten kann. 38,4 Billionen Bytes Gemäß EU-Angaben hat einer der größten Supercomputer der Welt eine Fläche von bis zu m². Dies entspricht einer Fläche von rund 1/7 eines Fußballfeldes. Dahingegen benötigt das weltweit schnellste HPC-System rund m² zur Unterbringung, wozu noch einmal eine Fläche von rund m² für die Kühlaggregate hinzukommt. Laut dem Internetportal HPCwire hat die Iowa State University in diesem Sommer den Supercomputer Cyence entwickelt, der ca. 183,043 Billionen Kalkulationen pro Sekunde liefern kann und einen Speicher von 38,4 Billionen Bytes aufweist. In Relationen betrachtet: ein einzelner Mensch benötigt für eine Sekunde der Kalkulationen von Cyence fünf bis sechs Millionen Jahre, während die gesamte Erdbevölkerung dafür 12 Stunden veranschlagen würde. 1% Nur Laptops Die weltweit größten Supercomputer haben eine Rechenleistung von mehr als Laptops. Ihres Gehirns kann von einem Supercomputer mit Prozessoren wiedergegeben werden. Ein Supercomputer mit Prozessoren kann nur 1% Ihres Gehirns wiedergeben. Dies hat das Institute of Neuroscience and Medicine in Deutschland entdeckt. Herauszufinden bleibt, wieso ein Computer nicht die Rechenleistung eines Gehirns erreichen kann? Die Antwort liegt im Volumen! Das menschliche Gehirn besteht aus über 200 Millarden Nervenzellen, die wiederum von Billionen von Synapsen zusammengehalten werden. Man kann sich nur schwer vorstellen, wie oft die Synapsen umschalten müssten, um die Informationen weiterzuleiten. In der Summe kann das menschliche Gehirn hunderte von Billionen von neuralen Reaktionsketten beherbergen. Das entspricht einem Ausmaß, als würde man sich von hier bis zum Jupiter bewegen. Dabei ist davon auszugehen, dass man für diese konzentrierte Rechenleistung mehr als normale PC s benötigen würde, was lediglich 1% der Rechenleistung des menschlichen Gehirns ausmacht Rechenoperationen pro Sekunde Vor 45 Jahren hatte man die Vision eines Supercomputers Bereits vor 45 Jahren hatte man die Vision eines Supercomputers. Im Jahr 1968 kommt der Film 2001: Odyssee im Weltraum in die Kinos, in dem der Supercomputer HAL 9000, mit einer speziellen Persönlichkeit ausgestattet, das Raumschiff Discovery One steuert. Nur 8 Jahre später kommt tatsächlich der erste Supercomputer zum Einsatz, jedoch nicht, um ein Raumschiff zu steuern. Neueste Pläne der EU für den Bereich des High Performance Computing laut aktuellen Nachrichten von ist die EU bestrebt bis 2020 Vorreiter in der HPC-Branche zu werden. Ziel eines 2012 verabschiedeten Beschlusses soll sein: die Investitionen im HPC-Bereich auf 1,2 Millionen Euro zu verdoppeln und eine Rechenleistung von (d.h. 10^18) Rechenoperationen pro Sekunde aufzuweisen. Dabei soll die Hälfte der Investitionen in die Bereiche Entwicklung und Training fließen, sowie in Qualitätszentren und Arbeitsplätze

8 SCHNELLER, HÖHER, WEITER DIE CHANCE FÜR HPC ON DEMAND! Am Anfang steht die Idee, als Grundlage allen Fortschritts. Neue Technologien, neue Methoden, neue Produkte ohne Ideen keine Innovationen. Anders bei der Umsetzung: Der lange Weg von der Idee bis hin zur Produktion ist steinig. Doch... Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann man Schönes bauen. Johann Wolfgang von Goethe 14 15

9 Hohe Geschwindigkeit, gute Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit darauf kommt es an. Thomas Hildebrandt DR. THOMAS HILDEBRANDT IST SEIT MEHR ALS 15 JAHREN GESCHÄFTSFÜHRER DES NUMECA INGENIEURBÜROS, DEM DEUTSCHEN PARTNER VON NUMECA INTERNATIONAL S.A. DER PROMOVIERTE INGENIEUR IST EXPERTE AUF DEM GE- BIET DER NUMERISCHEN STRÖMUNGSSIMULATION. Wie hat sich die Nachfrage nach CFD-Softwareprogrammen entwickelt? Der Markt für CFD-Programme hat über die letzten Jahre ein durchschnittliches Wachstum von ca. 20% gezeigt. Dieses Wachstum verteilt sich auf die verschiedenen Anbieter jedoch sehr unterschiedlich. Auch die Anwendungsbereiche und Branchen für CFD-Programme zeigen ein stark streuendes Wachstum. Wie ist die Akzeptanz dieser sich ständig weiter entwickelnden Methoden als Entwicklungs- und Entwurfswerkzeug einzuschätzen? Aus den meisten Branchen ist CFD, wie auch viele andere Simulationswerkzeuge, als Entwicklungswerkzeug nicht mehr wegzudenken. In welchen Branchen ist NUMECA vorrangig aktiv? NUMECA s Stärke sind anwendungsspezifische CFD-Programme. Unsere Schwerpunkte liegen dabei im Turbomaschinen- und Marinebereich, sowie in der Vernetzung hoch komplexer CAD-Geometrien. Neue, stark wachsende Märkte liegen in der Verbrennungssimulation sowie in der Aeroakustik. Was sind heutzutage die wichtigsten Anforderungen an CFD-Software? Neben einer anwendungsgerechten Auslegung der Software kommt es auf eine hohe Geschwindigkeit und eine gute Skalierbarkeit auf den HPC-Clustern sowie auf die Benutzerfreundlichkeit an. Wie setzt NUMECA diese Anforderungen um? NUMECA verwendet moderne numerische Algorithmen, die eine schnelle und robuste Konvergenz ermöglichen. Im Vergleich zu unseren Mitbewerbern können wir alleine dadurch einen nachgewiesenen Geschwindigkeitsvorteil bis zu einem Faktor 20 demonstrieren. Darüber hinaus ist NUMECA Software voll parallelisiert und skaliert nahezu linear selbst auf Tausende von Cores. Was hat das mit Computational Fluid Dynamics (CFD) zu tun? Und wie kann High Performance Computing (HPC) On Demand dabei helfen? Immer anspruchsvollere Modelle sowie der Drang nach Genauigkeit, Optimierung und Effizienz machen den Einsatz von HPC im Bereich der CFD unabdingbar. Laut einem im April 2013 von TechNavio veröffentlichten Report wächst der weltweite Markt der Strömungsmechanik zwischen 2012 und 2016 um 13,33%. Dies ist vor allem der steigenden Nachfrage aus den Entwicklungsländern, insbesondere in den APAC-Staaten, wie China, geschuldet. Außerdem steigt die Popularität von Open-Source-CFD-Software-Tools. Eine Entwicklung, die dieses Wachstum zudem fördert, ist die Nachfrage nach on-demand-cfd-softwareprogrammen. CFD spart Entwicklungskosten Was macht also CFD für die Endnutzer, vor allem aus der Automobilindustrie, Elektrotechnik, Maschinenbau, Flugzeugindustrie und Verteidigung, so attraktiv? Experimente lassen sich nicht nur virtuell am Rechner durchführen, sondern es können auch verschiedene Design-Varianten simultan durch eine gezielte Manipulation einzelner Parameter erstellt werden. Die Simulationsergebnisse werden dann dazu genutzt, um kostenintensive Real-Experimente besser zu planen und durchzuführen. Dies gilt insbesondere für den Bau von umfangreichen Versuchsanlagen. Mit CFD als Instrument für die Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten lassen sich somit Kosten sparen. CFD und seine Grenzen Dennoch stoßen Numerische Strömungssimulationen schnell an die Grenzen der technischen Machbarkeit. Zu grobe Gitter mit großen Abständen zwischen den Stützpunkten erzielen ungenaue, bis hin zu falsche Ergebnisse. Zu feine Gitter erhöhen den Rechenaufwand, ohne ein besseres Ergebnis zu erzielen. Es gilt also eine geeignete Anzahl von Stützstellen bzw. Gitterpunkten zu finden. HPC als Enabler: Hohe Performance trotz umfangreicher Modelle Eine Lösung ist der Einsatz von HPC-Ressourcen. Bei bestimmten Berechnungen steigt die Anzahl der Zellzahlen des Gitters schnell um ein Vielfaches. Dies ist jedes Mal der Fall, wenn komplexe Geometrien mit einer extrem hohen Dichte an Gitterpunkten abgebildet werden müssen. Die Anzahl der Gitterpunkte wird dann so groß, dass die Simulation nicht mehr auf konventionelle Art und Weise gestartet werden kann. Spätestens jetzt stoßen normale Rechner an ihre Grenzen. Berechnungen können nicht ausgeführt werden oder dauern bis zu mehreren Tagen. Heutzutage wird somit fast jedes Industrieprodukt mit HPC-Rechenpower designed, getestet und evaluiert. Laut EU-Angaben befinden 97% der HPC nutzenden Unternehmen dieses für unverzichtbar, wenn es um ihre Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit geht. Weg von der Vereinfachung - hin zu Genauigkeit, Produktivität und Effizienz Laut dem VDI (Verein Deutscher Ingenieure e.v.) ist eine Simulation das zielgerichtete Experimentieren an einem Modell an einem vereinfachten Abbild der Realität was genutzt wird, um Erkenntnisse zu gewinnen, die zur Lösung eines realen Problems geeignet sind. Ziel heutiger numerischer Simulationen ist es jedoch diese Vereinfachungen zu Gunsten von mehr Genauigkeit und Detailtreue zu reduzieren. Die Zeiten haben sich geändert. Ingenieure sind produktiver und ökonomischer geworden. Nicht zuletzt durch HPC On Demand der Bereitstellung von Hochleistungsrechenpower auf Abruf. Diese Bereitstellung von HPC-Ressourcen wird an kompetente externe Provider ausgelagert, welche Ingenieuren einen fertigen Arbeitsplatz mit Remote-Zugang ebenso zur Verfügung stellen, wie die passende CFD-Software, das Lizenzmanagement und den Supportservice. Das Plus: Eine schnellere time-to-market Phase

10 Welche Rolle spielt CPU 24/7 bei der Umsetzung? Dank CPU 24/7 können wir unsere Simulationsprojekte in kürzester Zeit auf nahezu unbegrenzter Prozessoranzahl durchführen. Für Testphasen oder Feuerwehrprojekte stellt uns CPU 24/7 stets schnell und unbürokratisch Rechenleistung zur Verfügung. Der exzellente Support von CPU 24/7 hilft uns auch bei komplizierten Aufgaben kompetent weiter. Welchen Beitrag kann CPU 24/7 für eine erfolgreiche Etablierung und effektive Nutzung der Software leisten? Dank der innovativen Resource Area von CPU 24/7 haben unsere Kunden eine einfach zugängliche Plattform mit beliebigen Prozessorzahlen und NUMECA Lizenzen zur Verfügung. Die Abrechnung der Kosten ist völlig transparent, die Einrichtung eines neuen Accounts lediglich eine Sache von wenigen Minuten. Ideal, wenn es mal brennt, oder auch zum Testen neuer NUMECA Software-Module. Quickinfo: CPU 24/7... kooperiert seit vielen Jahren erfolgreich mit NUMECA und anderen Lizenzgebern.... bietet Ihnen eine Auswahl an kundenspezifischer- Software.... beschafft zeitnah die gewünschte Lizenz auf Anfrage.... integriert kundenindividuelle Software, schon vorhandene Lizenzen und Inhouse-Codes in das System.... übernimmt das komplette Lizenzmanagement.... führt Upgrades / Updates von Software durch.... gewährleistet die optimale Funktion der Software.... unterstützt die Lizenzgeber bei der Abstimmung von Soft- und Hardware. Zeit ist Geld Performance und Parallelisierung beschleunigen die Berechnungsläufe Haben bestimmte Berechnungen vor einigen Jahren noch 14 Tage gedauert, erlauben die meisten Projektpläne heute kaum noch 12 Stunden für die Berechnung und Evaluation der Ergebnisse. Denn: Zeit ist Geld! Neue Technologien wie der Einsatz von massively parallel Architekturen, die Verwendung von GPUs oder von neuen CPU-Generationen führen zu einer massiven Beschleunigung der Berechnungsläufe. Die kontinuierlich wachsende Rechenleistung im Bereich des HPC macht wiederum den Weg frei für parallele Simulationen. Immer differenziertere Modelle, mit immer mehr Details und Genauigkeit können so erzeugt werden - Detailtreue und Ergebnisqualität als Resultate der parallelen Nutzung von Prozessoren. Erstmals können jetzt Gesamtsimulationen von Komponenten oder ganzen Fertigungsprodukten durchgeführt werden. So ist es CPU 24/7 mit seinen Kooperationspartnern aktuell gelungen, eine komplette Umströmung eines Schiffes, inklusive aller Aufbauten, in kürzester Zeit sowohl im Gewässer als auch in der Atmosphere zu simulieren - ein großer Fortschritt. Ein Muss für Ingenieure? Durch die Anwendung von HPC On Demand verschiebt sich der Fokus von der internen Bereitstellung allmählich hin zur Bewertung von Ergebnissen und zur Interpretation der physikalischen Zusammenhänge sowie dem Erkenntnisgewinn. Mit dem Einsatz externer HPC-Ressourcen können sich Ingenieure wieder voll und ganz auf ihre Kernaufgaben konzentrieren. Numerische Simulationen dienen damit nicht mehr nur als Werkzeug für den Beleg diverser Produkteigenschaften, sondern vielmehr dazu, durch verschiedene Variantendesigns ein Verständnis für Kausalitäten herzustellen. Pay-per-Use statt Jahreslizenz Software-Lizenzen für die effiziente Nutzung der Hardwareleistung werden zunehmend nach dem Pay-per-Use- Prinzip herausgegeben. Ein Vorteil ist das Einsparen von Lizenzkosten. Es fallen hierbei ausschließlich Kosten für den Bedarfszeitraum der tatsächlichen Nutzung an. CFD-Software im Wandel der Zeit Auch der Funktionsumfang hat sich in den vergangenen Jahren deutlich verbessert. Thermische Beziehungen, physikalische und chemische Reaktionen verschiedener Phasen in Wechselwirkung miteinander, können mit den Programmen beschrieben werden. Heute kann man vor allem mehr physikalische Größen wie z.b. Akustik, Magnetismus und elek trische Felder berechnen sowie deren Korrelationen berücksichtigen. NUMECA Software NUMECA als Software Spezialist für numerische Strömungsmechanik und Kooperationspartner von CPU 24/7 ist der ideale Partner, wenn es um intensive Tests im IT-Bereich und einen gegenseitigen Erfahrungsaustausch geht. Das Auftrags- und Einsatzspektrum von NUMECA Software reicht dabei von der Bereitstellung von CFD-Software für die Luft- und Raumfahrt, über das Marine Engineering, bis hin zur Automobilindustrie u.v.m.. Verschiedene Programme und Kombinationen daraus helfen, diverse Aufgabenbereiche abzudecken. HPC beschleunigt! analysiert! vermeidet Fehler! Zusammenfassend unterstützt HPC Ideen zu planen, umzusetzen und zu evaluieren und das schnell, präzise und resourcenschonend. Größere Genauigkeit und Detailtreue, durch bessere Modelle, reduzieren Fehler und Risiken. Die HPC-Technologie ermöglicht simultane und damit beschleunigte Berechnungsläufe. Dadurch lassen sich signifikante Zeit- und Kostenersparnisse aufgrund der schnelleren Berechnungen und der Erstellung verschiedener Designvarianten erzielen. Um es mit einem Bonmot von Walter Alteiby zu sagen: Die Beste Idee nützt niemandem, wenn sie nicht verwertet wird bzw. werden kann, Mit HPC kann sie das! 18 19

11 GREEN-IT UNSER BEITRAG ZUR NACHHALTIGKEIT Den höchsten Berg erklimmen das größte Meer umsegeln die grünsten Flächen bewandern in die Lüfte emporsteigen. Die Erde erstreckt sich auf über 510 Millionen km². Unsere derzeitige Gesamtbevölkerung beträgt rund 7,1 Milliarden Menschen. Die Erde bietet uns schier unendliche Möglichkeiten, doch dabei sind ihre Ressourcen selbst so endlich. Green-IT kann einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten, denn heutzutage steht jedes Unternehmen in der Verantwortung für Mensch und Umwelt. Ressourcenschonende Wirtschaftsplanung ist das Stichwort unserer Zeit. Wir sind in der Pflicht mit mehr Bedacht zu handeln und Nachhaltigkeit zu fördern. Unser Planet soll auch in ferner Zukunft der grüne Planet von einst sein. Auch CPU 24/7 setzt sich dafür ein

12 GREEN-IT MEHR ALS EINE LEERE WORTHÜLSE? Höhere Performance, weniger Energieverbrauch das ist im 21. Jahrhundert das Credo vieler IT-Unternehmen. Auch bei CPU 24/7 ist das Thema Green-IT sehr präsent. Das weltweite Rennen um Exascales und die gleichzeitig steigende Nachfrage nach Energieeffizienz hat in den letzten Jahren kaum Schritt halten können. Immer leistungsfähigere Supercomputer werden dazu genutzt, um immer größere Problemstellungen in Forschung und Entwicklung zu lösen. Gleichzeitig treiben immer komplexer werdende Aufgabenstellungen die Technologie weiter voran 1. Green-IT ist dabei zu einem Schlagwort für viele Unternehmen geworden. HPC-Servercluster verbrauchen im Betrieb allein schon durch die Kühlung sehr viel Energie. Der Stromverbrauch für IKT in Deutschland wird, laut dem Bundeswirtschaftsministerium, um 20% von 55,4 twh auf 66,7 twh zwischen 2007 und 2020 ansteigen. Ein Hauptproblem dabei ist, dass HPC-Servercluster nicht kontinuierlich ausgelastet sind. Das verlangt in Zukunft ein erhöhtes Maß an Energieeffizienz und hat vor allem zwei Gründe: Eine steigende Energieeffizienz von Cluster-Systemen verringert den Hitzeüberschuss und bringt dabei Einsparungen im Energieverbrauch. So reduzieren sich die Betriebskosten und die Ausfallsicherheit verbessert sich stetig. 2 Der größte Teil des Stromverbrauchs entsteht durch den Betrieb von Servern Auch bei CPU 24/7 spielt der Green-IT-Gedanke eine immer größere Rolle. Der größte Teil des Stromverbrauchs der CPU 24/7 entsteht durch den Betrieb von Servern und der entsprechenden Kühlung. Um die zur Verfügung stehenden Rechner-Ressourcen ökologisch und ökonomisch bestmöglich zu nutzen, ist eine optimale Energie- und Ressourcennutzung der HPC-Cluster notwendig, so der Green-IT-Projektmanager Christian Unger. Hintergrund: Seit Mitte 2012 bietet CPU 24/7 mit der Resource Area ein neues innovatives Produkt, das es ermöglicht, High Performance Computing Ressourcen verschiedener Leistungsklassen und Größen für einen frei wählbaren Zeitraum, über ein Online-Portal zu buchen und anschließend zu nutzen. Diese und andere Ressourcen werden aufgrund des unterschiedlichen Umfangs von Berechnungsjobs jedoch nicht zu jeder Zeit voll genutzt. Sie befinden sich also zum Teil im Leerlauf und könnten kontrolliert ausgeschaltet werden. Hierbei müssen jedoch vielfältige Aspekte be achtet werden. Diesbezüglich hat CPU 24/7 aktuell ein internes Forschungsprojekt gestartet, in dessen Rahmen auch zwei Bachelorarbeiten betreut werden. DER GRÖSSTE TEIL DES STROMVERBRAUCHS ENTSTEHT DURCH DEN BETRIEB VON SERVERN Neben den technischen Lösungen ergibt sich ein weiterer Vorteil. Wir fördern unsere Studenten aktiv durch die Betreuung ihrer Abschlussarbeiten im Bereich resourcenschonende Informations- und Kommunikationstechnologien. So werden Nachwuchskräfte für das Thema Green-IT sensibilisiert und erhalten ein innovatives zukunftsorientiertes Know-how, erläutert Unger. 1, 2 - Valentini, G.L. et al. (2011): An overview of energy efficiency techniques in cluster computing systems. In: Cluster Compute, 2011, S. 2 Green-IT sichert den Wettbewerbsvorteil und erhöht die Energie- und Ressourceneffizienz. Christian Unger CHRISTIAN UNGER (M.SC.), PROJEKTMANAGER GREEN-IT BEI CPU 24/7, BETREUT SEIT JUNI 2013 DAS GREEN-IT-PROJEKT. Warum wird Nachhaltigkeit bzw. Green-IT für Unternehmen immer wichtiger? Unternehmen müssen zusehends lernen Verantwortung für Mensch und Umwelt zu übernehmen und auch dementsprechend zu handeln. Der Umweltschutz rückt daher immer mehr in den Mittelpunkt der Gesellschaft, auch für uns und unsere Kunden. Für Unternehmen ist es daher umso wichtiger, sich klar zu positionieren, um konkurrenzfähig zu bleiben. Und nebenbei bemerkt, hilft ressourcenschonendes Wirtschaften Ausgaben einzusparen, wie etwa durch die Senkung der Betriebskosten. Schon mit einem geringen Investitionsaufwand lassen sich an dieser Stelle stark nachhaltige Veränderungen erzielen. Was bedeutet das Thema Nachhaltigkeit für CPU 24/7? CPU 24/7 möchte nachhaltig und langfristig einen Beitrag zum Umweltschutz leisten und unseren Kunden umweltgerechtere Lösungen anbieten. Den ersten Schritt haben wir mit dem Einsatz erneuerbarer Energien bereits getan. Des Weiteren legen wir bei CPU 24/7 sehr viel Wert auf einen ressourcenschonenden Umgang mit der Bürotechnik und den Büromateria lien. Der nächste Schritt ist, durch den Einsatz von innovativen Technologien im HPC-Bereich, Verbesserungen in der Energieeffizienz zu erreichen. Und da setzt unser Green-IT-Projekt an. Was sind die Kernaspekte des Projektes? Welche Lösungen werden dabei angestrebt und welche wollen Sie verwenden? Wir streben eine Kombination bestehender und neu entwickelter Techniken an. Auf Software-Basis kommt die Verwendung von DVFS (Dynamic voltage and frequency scaling) für uns nicht in Frage. Dieses hat, um eine Energieersparnis zu erreichen, zwangsläufig negativen Einfluss auf die Laufzeit von Anwendungen. Wir wollen aber unseren Kunden immer die bestmögliche Performance bieten. Stattdessen soll ein Load-Balancing basiertes IT-Management-System entwickelt werden. Speziell für unsere Resource Area, sollen sich im Leerlauf befindende Maschinen kontrolliert abgeschaltet werden, um Energie zu sparen

13 Dabei gilt es aber zu beachten, dass die Rechenperformance und Kundenprozesse nicht beeinträchtigt werden dürfen. Auf der Hardware-Seite testen wir verschiedene Komponenten sowie dessen Kombinationen auf das Verhältnis von Energieeffizienz und Performance. Eine entsprechende Aufrüstung neuer effizienterer Hardwarekomponenten ist dann der nächste Schritt. Damit einher geht die Verbesserung der Cluster-Performance durch Einsatz innovativer Hardware wie z.b. durch Intel Xeon Phi Co-Prozessoren. Das bedeutet, Berechnungen können schneller durchgeführt werden und die Zeiten hoher Last werden minimiert, was auch im Sinne unserer Kunden ist. Die Effizienz-Kontrolle solcher neuer Techniken geschieht durch regelmäßige Energiemessungen in Kombination mit Performance-Benchmarks wie HPCC oder NPB. Ist die Umsetzung in naher Zukunft realisierbar? Die theoretischen Grundlagen zum Thema Green- IT im HPC-Bereich sind vorhanden und können in praktische Lösungen umgesetzt und ggf. optimiert und weiterentwickelt werden. Mit der Implementierung können wir also sofort beginnen. Was sind Trends für die Zukunft? In welche Richtung entwickelt sich Green-IT? Die gängigen DPM-Lösungen werden sich stetig weiterentwickeln und verbessern. Dazu kommt die Entwicklung weiterer energieeffizienter Hardwarekomponenten, wie bspw. bei Intel. Die Cluster-Performance wird sich durch den Einsatz von Techniken und Architekturen wie GPGPU oder Intel Xeon Phi erhöhen. Ein weiterer Trend ist die Nutzung von Abwärme von Clustern zur Erzeugung von Heizenergie und Warmwasser für Büroräume o.ä.. Innerhalb der Computergemeinschaft lebt man nach der Grundregel, die Gegenwart sei ein Programmfehler, der in der nächsten Ausgabe behoben sein wird. Clifford Stoll Senkung des Energieverbrauchs und/oder Minimierung der Laufzeit von Anwendungen Ansätze und Lösungen speziell für den HPC-Bereich werden in der Literatur bereits stark diskutiert. Dabei kann die Energieeffizienz auf zwei Wegen verbessert werden: einerseits durch die Senkung des Energieverbrauchs sowie andererseits durch die Minimierung der Laufzeit von Anwendungen. Durch den effektiveren Einsatz von Hardware und Technik kommt es zu einer Verbesserung der Performance. Es können bspw. innovative höchstparallele Hardwarekomponenten wie GPUs oder Co-Prozessoren eingesetzt werden. Network-Bottlenecks können während des HPC-Betriebs z.b. durch den Einsatz von InfiniBand vermieden werden. Ein verbessertes Mapping bzw. Scheduling von Anwendungen auf Cluster-Elementen trägt ebenfalls dazu bei, die Performance zu erhöhen. Static und Dynamic Power Management Zwei Ansätze sind das Static Power Management (SPM) und das Dynamic Power Management (DPM). Bei SPM geht es um den Einsatz energieeffizienterer Hardware, dem gegenüber stehen aber oft sehr hohe Investitionskosten. DPM bezeichnet hingegen die Steuerung eines Clusters in Abhängigkeit von seinen gerade benötigten Ressourcen. Dazu zählen Ansätze des DVFS (Dynamic voltage and frequency scaling) und des Load Balancings. DVFS wird eingesetzt, um den Energieverbrauch zur Laufzeit von Nutzeranwendungen dynamisch zu regulieren. Die Konzentration liegt dabei vorwiegend auf Komponenten, die sehr viel Strom verbrauchen, also vor allem auf CPUs und Speicherelementen. DVFS hat allerdings den Nachteil, dass Einsparungen beim Energieverbrauch oftmals auf Kosten der Performance gehen. Dies bedeutet, dass sich die Laufzeit der Anwendungen erhöht. Load Balancing wird hingegen eingesetzt, um die Verteilung von Workloads und Jobs auf die Cluster-Knoten zu regeln. Dadurch verbessert sich die Ressourcen-Ausnutzung im Cluster. Weiterhin wird darauf geachtet, dass die Überlastung einzelner Elemente vermieden wird, wenn gleichzeitig andere Elemente nur wenig oder gar nicht ausgelastet sind. Bei einem geringen Workload können einzelne Knoten in den Stand-by-Modus gesetzt oder komplett abgeschaltet werden, so Unger. Weitere Vorteile durch verbesserte Energieeffizienz Die Erhöhung der Energieeffizienz in IT-Unternehmen hat noch einen weiteren positiven Nebeneffekt. Die Zuverlässigkeit der Systemkomponenten verbessert sich, wodurch zur Verbesserung der Energieeffizienz einer hohen Wärmeentwicklung in Clustern vorgebeugt werden kann. Fakt ist, Berechnungen bei hohen Temperaturen sind fehleranfälliger. Ein Wärmeanstieg von 10 Grad Celsius hat eine Verdopplung der Fehleranfälligkeit zur Folge. Daher sollten Berechnungen stets bei geringeren Temperaturen durchgeführt werden. Durch die geringere Wärmeentwicklung im Cluster kann wiederum auch Energie bei der Kühlung der Komponenten gespart werden. Systemlüfter können mit geringeren Drehzahlen laufen und verbrauchen so weniger Strom. Klimaanlagen können ggf. herunter reguliert werden

14 Ziel des Projektes Zurück zum Green-IT Projekt der CPU 24/7: Ziel des Projektes ist es, mithilfe des Einsatzes innovativer Technologien die Energieund Ressourceneffizienz zu erhöhen. Dafür sollen bestehende Tools und Komponenten zu einem innovativen, sicheren und leistungsfähigeren IT-Managementsystem kombiniert werden, mit dessen Hilfe physische Rechner-Ressourcen bei Bedarf ab- oder zugeschaltet werden können, ohne dass der Kunde auf vereinbarte Leistungen verzichten muss. Im Rahmen des Projekts gilt es ein robustes System zu entwickeln, das zunächst prüft, ob Maschinen zu einem bestimmten Zeitpunkt für eine komplexe Berechnung benötigt werden oder sich die Maschinen im Leerlauf befinden und somit kontrolliert ausgeschaltet werden können. Da die Resource Area ein On-Demand-Service darstellt, mit welchem Kunden feste Zeiteinheiten auf Clusterknoten reservieren, können entsprechende Zeiten ohne Reservierung von vornherein als Leerlaufzeiten deklariert und Knoten abgeschaltet bzw. vor beginnenden Reservierungen gestartet werden. Quickinfo: Green-IT Projekt Laufzeit: 2 Jahre Ziel: Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz Kernaspekte: Entwicklung eines Cluster-Management- Systems, Energieeffizienzmessung und Benchmarks, Nachwuchsförderung Kontakt: Christian Unger M.Sc. Projektmanager Green IT Telefon: +49 (0) Mail: Werden die Maschinen jedoch unkontrolliert heruntergefahren, kann es zu Phasenverschiebungen und zu einer damit verbundenen erhöhten Belastung des Stromnetzes kommen. Dies könnte wiederum zur Folge haben, dass die entsprechenden Sicherungen auslösen und dadurch alle Maschinen, und nicht nur die gewünschten, ausfallen. Somit wäre die Verfügbarkeit aller Knoten eingeschränkt, das darf so nicht geschehen., erläutert Unger weiter. Damit das Abschalten einzelner Maschinen keine Auswirkungen auf bestehende Prozesse und Anwendungen sowie angrenzende Kundensysteme hat, sollen die physischen Maschinen im Moment des Herunterfahrens durch virtuelle Maschinen ersetzt werden. Diese dienen solange als eine Art Platzhalter, bis die physischen Ressourcen wieder benötigt und aktiviert werden. Somit laufen die beschriebenen Vorgänge so ab, dass sie die Kunden in ihrer Arbeit nicht beeinträchtigen. Doch wie können heruntergefahrene Knoten dynamisch neu gestartet werden? Dazu können betriebsystemunabhängige Schnittstellen wie IPMI benutzt werden, um heruntergefahrene Maschinen über das Netzwerk neu zu starten ohne am Cluster präsent zu sein. Ziel ist es aber, dass Neustarts automatisch erfolgen sollen. Der Zugriff über betriebsystemunabhängige Schnittstellen muss also fest in das IT-Management-System integriert sein und automatisiert gesteuert werden. Das zu entwickelnde IT-Management-System ist speziell auf die von CPU 24/7 angebotenen Dienstleistungen, im Bereich HPC-Computing für Ingenieursanwendungen, angepasst und stellt als Gesamtheit ein neues Produkt dar. Und dieses Produkt bringt außerdem einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil: Das durch dieses Projekt gewonnene Know-how ist aufgrund der neuen und spezifischen Anforderungen kein Standard. Es trägt also dazu bei, die Ressourceneffizienz des Unternehmens zu erhöhen und somit die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens zu steigern., bemerkt Unger. Neben der Energiekostensenkung durch den geringeren Stromverbrauch und Kühlungsbedarf, wird so auch ein effektiver Beitrag zum Umweltschutz geleistet und Nachwuchskräfte im Bereich Green-IT aktiv gefördert

15 HPC ON DEMAND DAS MODELL DER ZUKUNFT? On-Demand-Konzepte kennt man vor allem aus dem Bereich der Software oder von Video-on-Demand-Plattformen. Im HPC-Umfeld ist die Rechenleistung auf Abruf bisher weniger bekannt. Der High Performance Computing (HPC-) Markt hat in den letzten Jahren ein signifikantes Wachstum gezeigt. Laut dem aktuellen International Data Corporation-Bericht (2013) ist der Markt in 2012 gegenüber 2011 um 7,4% gewachsen wurde ein Gesamtgewinn von 29,15 Millionen Dollar auf dem HPC-Markt erzielt. In der Vergangenheit wurde dieser beschränkte Markt vorrangig von großen Supercomputing Centern, führenden Forschungseinrichtungen und akademischen Institutionen dominiert. Diese Einrichtungen wurden von der EU stark gefördert. Business- und Kostenplänen wurde eine eher geringe Bedeutung zugemessen. Ganz anders stellte sich die Situation für Unternehmen dar, denn hier kann die Anschaffung, der Betrieb und die Wartung eines HPC-Systems schnell mal in die Millionen gehen. HPC On Demand hat Potential HPC On Demand ist in erster Linie für die Unternehmen interessant geworden, die mit eng gesteckten finanziellen Möglichkeiten und mit einem schwankenden Bedarf an Rechenkapazität zu kämpfen haben. Das betrifft primär kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) im Ingenieurswesen. Investitionen in eigene HPC-Cluster sind sehr kostenintensiv, sie binden Kapital, Know-how und Arbeitskraft außerhalb der Kernkompetenzen des eigentlichen Geschäftsfeldes einer Unternehmensabteilung. Damit eine solche Anschaffung rentabel bleibt, muss stets eine kontinuierliche Auslastung gewährleistet werden. Warum sich also nicht den Zugang zu Hochleistungsrechenkapazitäten mieten, statt selbst in eine komplexe IT-Infrastruktur zu investieren? Was HPC On Demand für KMUs so attraktiv macht, ist der temporäre, dynamische Aspekt. Sich über einen bestimmten Zeitraum, z.b. auf Projektbasis, Zugang zu HPC-Ressourcen zu verschaffen, hat den Vorteil, dass man lediglich für die Kapazität und die Dauer der Rechenleistung bezahlt, die man tatsächlich in Anspruch genommen hat. KMUs: Der Zugang zu HPC muss so einfach wie möglich sein Während die Welt über Exaflops und Petaflops diskutiert, ist HPC On Demand für KMUs zu einer kostengünstigen Alternative geworden. Die Anforderungen dort sind allerdings anders, um nicht zu sagen, einfacher. Kleine und mittelständische Ingenieurbüros wollen robuste Hardware, bei planbaren und fairen Raten, um ihre Berechnungen durchführen zu können. Sie wollen und können sich nicht erst mit den verschiedenen Hard- und Softwarekonfigurationen auseinandersetzen. Alles soll bzw. muss sofort funktionieren und einfach ready-to-work sein. Deshalb wird ein intensiver Anwendersupport immer wichtiger und ermöglicht so zufriedenere Kunden, erklärt Dipl.-Inform. Alexander Heine, COO bei CPU 24/

16 Mehr als eine Cloud Im Gegensatz zum Cloud-Konzept, bieten HPC On Demand-Anbieter ihren Kunden den vorgefertigten Arbeitsplatz. Ausgestattet mit einem Remote-Zugang, individuell konfigurierten Anwendungen und Open-Source- sowie Inhouse-Codes, kann sich der Nutzer Zugang zu HPC-Ressourcen verschaffen. Ein System, dass sich ideal für komplexe Modelle und Simulationen eignet. Standard-Cloud-Ressourcen können diese Anforderungen nicht erfüllen. Mit HPC On Demand ist es dem Nutzer möglich, angefangen vom Betriebssystem, Netzwerk, Speicherkapazität bis hin zur Visualisierungssoftware, alles selbst auszusuchen. Der on-demand-anbieter stellt die gebrauchsfertige Lösung individuell bereit, während sich der Endnutzer auf seine Kernaufgaben konzentrieren kann. Ruf nach größeren und präziseren Modellen Was ist also der Grund für einen erhöhten Bedarf an HPC-Ressourcen in KMUs? Auch mittelständische Ingenieurbüros sehen sich mit immer größer werdenden Modellen konfrontiert. Die Lösung für eine präzise und schnelle Berechnung kann nur HPC liefern. Dipl.-Inform. Alexander Heine weiter: Erst durch HPC On Demand wird auch kleinen und mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit eingeräumt, bei Bieterverfahren und Ausschreibungen erfolgreich teilzunehmen. Zudem steigt bei Numerischen Simulationen die Nachfrage sowohl nach kommerziellen als auch nach Open-Source-Tools. Im Zuge dessen wird auch dem Support eine immense Bedeutung zugeschrieben. Immer differenziertere Systeme verlangen eine immer kompetentere Betreuung. Im Rahmen eines Forschungsprojektes gemeinsam mit der Technischen Universität Berlin befragte CPU 24/7 einige KMUs nach den Schlüsselelementen von Remote-Services. Wichtig für die Endnutzer waren vor allem die Themen der Datensicherheit, des Preismodells, der Benutzerfreundlichkeit sowie des Supports. Dagegen sind die Gründe für einen Wechsel des HPC-Anbieters vor allem der Preis, neue und leistungsfähigere Hard- und Softwaregenerationen sowie eine bessere Remote-Verbindung des Mitbewerbers und unzureichender Support. Beschleunigte Produktionsprozesse Ein großer Vorteil von HPC ist, dass die Zeit zwischen der Problemstellung und dem Verständnis, wie es gelöst werden kann, verkürzt wird. Der Design-Prozess ist kompriimierter und der Markteintritt wird beschleunigt. Das spart Zeit und Kosten! HPC bietet somit vielen die Möglichkeit, ihre Innovationen schneller und effizienter voranzutreiben. Präzisere und vorhersagbarere Ergebnisse sowie eine erhebliche Qualitätsverbesserung sind die Folge. Einfachheit als oberstes Gebot HPC zu nutzen heißt vor allem sich nicht weiter um die eigenen IT-Rechenkapazitäten zu sorgen. Sind die IT-Ressourcen ausgelastet? Ist meine Rentabilität in Gefahr? Stattdessen wird mit HPC On Demand alles einfacher: im Web anmelden, einloggen und Berechnungen sowie Simulationen starten. Der HPC On Demand Anbieter stellt einen fertigen Arbeitsplatz mit Remote-Zugang zur Verfügung, kümmert sich um das Lizenzmanagement, den Support und das alles so benutzerfreundlich und einfach wie möglich ist. Und dabei bewahrheitet sich wieder einmal die Devise: Keep it simple! Warum kompliziert, wenn es auch einfach geht! CPU 24/7 bietet im Unterschied zu anderen HPC On Demand Anbietern den fertigen HPC-Ingenieursarbeitsplatz, inklusive der HPC-Instanz, dem Remote-Zugang, dem Speicher, dem Traffic sowie dem Support alles in einem All-Inclusive-Paket! Ganz getreu dem Motto: Von Ingenieuren für Ingenieure! On-demand mit CPU 24/7! Zeitnahe Bereitstellung von HPC On Demand Ressourcen Resource Area als online buchbare und sofort verfügbare Rechenzeit Tailored Configurations als dauerhaft bereitgstellter, individuell geplanter und angepasster HPC-Cluster Fertige Arbeitsplatzumgebung Auswahl, Beschaffung und Einbindung individuell benötigter Software Remote-Zugang Höchste Sicherheitsstandards und Verfügbarkeit ISO zertifizierte Rechenzentren SSPs, NDAs und SLAs (auf Wunsch individuell anpassbar) Platin-Support Updating / Upgrading von Software und Hardware Trouble Shooting, Recovery u.v.m. All-Inclusive-Paket Keine zusätzlich anfallenden Kosten für Traffic, Speicher und Support Andere HPC On Demand Anbieter CPU 24/7 HPC On Demand + + HPC -Instanz Traffic in & out + + Remote-Zugang Support + Speicher Speicher Support Remote- Zugang Traffic in & out Ready-to-work-Arbeitsplatz HPC- Instanz Viele Extra-Kosten All-Inclusive-Paket

17 HARD FACTS CPU 24/7 ist spezialisiert auf die On-Demand-Bereitstellung von High Performance Computing (HPC-) Sys temen und Rechenleistung für Industrie und Hochschulen sowie für Anwendungen in Wissenschaft, Forschung und Entwicklung. Jeweils mit einer fertigen Arbeitsplatzumgebung ausgestattet, können die HPC-Ressourcen entweder als kontinuierlich nutzbare Tailored Configurations oder als flexibel buchbare Rechenkapazitäten über die CPU 24/7 Resource Area genutzt werden. Von Ingenieuren für Ingenieure! CPU 24/7 GmbH & Co. KG wurde im Jahr 2006 in Potsdam gegründet. Die Köpfe & Macher der CPU 24/7 kommen aus der Industrie, Wissenschaft, Forschung und Lehre. CPU 24/7 weiß daher aus eigener, langjähriger Erfahrung, wie hoch die Anforderungen im Bereich numerischer Simulationen von ingenieurswissenschaftlichen Prozessen sind. Zwischen Kontinuität und Dynamik Die Mischung macht s: Bei CPU 24/7 wurde und wird gleichzeitig auf Beständigkeit und Dynamik gesetzt. Unsere Kontinuität spiegelt sich in unseren stark gewachsenen Beziehungen, in vertrauten Strukturen und im partnerschaftlichen Miteinander wieder. Unsere ersten Großkunden vertrauen auch heute noch auf die Lösungen und den Service von CPU 24/7. Seit der Gründung befinden wir uns in einem stetigen und gesunden Wachstumsprozess. Mittlerweile gehören drei, zum Teil ISO zertifizierte Rechenzentren mit kontinuierlich wachsenden IT-Kapazitäten in Potsdam, Berlin und Hamburg zum Repertoire der CPU 24/7. Auch die steigende Anzahl an Aufträgen, Mitarbeitern und Partnern bestätigen uns in dem, was wir tun. Weit über 20 Jahre Erfahrung und Know-how erlauben uns flexibel und dynamisch auf Marktveränderungen zu reagieren. Wir brennen für neue Ideen und suchen immer nach Mitteln und Wegen, um Ihnen innovative und individuelle Lösungen anbieten zu können konnten wir durch die Einführung der Resource Area auf die sich ändernden Anforderungen des Marktes antworten. Unseren Kunden steht damit ein schneller, benutzerfreundlicher und sicherer Zugang zu HPC-Ressourcen über ein Web-Interface zur Verfügung ideal für die temporäre Nutzung von HPC-Rechenleistung. Klar definierte Prozesse garantieren unseren Kunden stets dynamische Entscheidungen und eine schnelle Bereitstellung. Dazu innovative HPC On Demand-Lösungen bei absoluter Zuverlässigkeit in der Umsetzung, wie im Support. Dafür stehen wir und damit wollen wir auch in Zukunft begeistern. Um unser Know-how und Wissen weiter zu schärfen, nimmt CPU 24/7 aktuell an verschiedenen Kooperations- und Forschungsprojekten in der Wissenschaft und Industrie teil. Wir bei CPU 24/7 arbeiten beständig und stringent daran, dass vor allem Sie, als unsere Kunden, vom Einsatz und der Anwendung der erprobten Forschungsergebnisse profitieren. CPU 24/7 auf einen Blick Gründung: 2006 Geschäftsführung: Heiko Haenler und Dr. Matthias Reyer Standorte Rechenzentren: Potsdam, Berlin, Hamburg Mitarbeiter: 25 Kontakt: CPU 24/7 GmbH & Co. KG c/o Potsdamer Centrum für Technologie Dennis-Gabor-Straße 2 DE Potsdam Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) Mail: 32 33

18 UNSER BUSINESS WARUM WIR TUN, WAS WIR TUN STORAGE, TRAFFIC & SUPPORT INKLUSIVE HPC ON DEMAND RESSOURCEN CPU 24/7 HPC ON DEMAND HÖCHSTE SICHERHEITS STANDARDS Stellen Sie sich einen Moment lang vor, was wir tun und wie wir es tun! Welche Bilder sehen Sie? Unser Business ist kein klassisches Gebiet von diesem man ein in bunten Farben und stilvollem Glanz erscheinendes Bild vor Augen hat, richtig? Rechnergestützte Methoden in Wissenschaft und Industrie als Standard-Werkzeug lassen sich eben nur schwer visuell erfassen. Doch genau dafür brennen wir! Für den Einsatz komplexer Verfahren mit moderner Hardware, genauso wie für spezifische Softwarelösungen. Mit der Chance etwas zu verändern, wird geprüftes, qualifiziertes und gebündeltes Know-how investiert, auch über die Kernkompetenzen des eigentlichen Geschäftsfeldes hinaus. Um den nur allzu schwer zu erfassenden Bildern von Investition und Kapital, Wissen und Personal einen Rahmen zu verleihen. Denn ein beständiger Zeit- und Kostendruck in den Unternehmen, ein sich stets änderndes technologisches Umfeld sowie schwer kalkulierbare Workloads verlangen nach flexiblen und unkomplizierten Looks. Looks und Trends zur Bereitstellung von HPC-Rechenkapazitäten. Innovation bei geringem Arbeitsaufwand für Unternehmen und Ingenieure, ist dabei nur ein Ziel! Ein weiteres, keine ineffizienten Gedanken über das Wie und Ob. Allein die Konzentration auf die Kernaufgaben der Berechnung und Auswertung von Simulationsergebnissen zeichnen aus den verschwommenen Fragmenten ein Bild. Ein Bild warum wir tun, was wir tun! HPC On Demand CPU 24/7 stellt Ihnen HPC On Demand-Ressourcen günstig, zeitnah und mit Hilfe innovativer Techniken in mehreren Varianten bereit als zeitlich begrenzte und online verfügbare Rechenzeit (Resource Area) oder aber in Form von exklusiv bereitgestellten, individuell geplanten und angepassten HPC-Systemen (Tailored Configurations). Beides remote und on-demand. Zuverlässigkeit 24/7 Unsere Kunden schätzen unseren Platin-Support. Dieser ist schnell, zuverlässig und agiert nicht erst, wenn ein Problem aufgetreten ist. Jeden Tag arbeiten unsere Administratoren dafür, dass Ihr System ohne Unterbrechung läuft. Sie planen und testen Updates in Absprache mit Ihnen und führen diese so durch, dass evtuelle Unterbrechungen minimiert werden. Ziel ist nicht nur, dass Ihr System wieder funktioniert, sondern besser. Sicherheit im Fokus CPU 24/7 ist darauf ausgerichtet Ihrem Rechner, den Sie noch anschaffen wollen oder aber bereits betreiben, ein neues, sicheres und kühles Zuhause zu geben. Die Wahrung der Integrität, Vertraulichkeit und Verfügbarkeit Ihrer Daten steht dabei immer im Mittelpunkt. Entsprechende Vereinbarungen können auf Wunsch individuell getroffen und angepasst werden. Dafür arbeitet CPU 24/7 mit Rechenzentren zusammen, die eine hochverfügbare Umgebung bieten, den höchsten Sicherheitsanforderungen genügen und zum Teil ISO zertifiziert sind. All-Inclusive-Paket Preistransparenz wird bei CPU 24/7 großgeschrieben! Deshalb bieten wir unsere Produkte stets als All-Inclusive-Pakete an. Das heißt: 10 TB Speicher je 100 Cores, Traffic sowie Support sind bereits inbegriffen. Im Gegensatz zu unseren Wettbewerbern fallen bei CPU 24/7 dafür keine zusätzlichen Kosten an. Neben der Bereitstellung von gebrauchsfertigen HPC-Arbeitsumgebungen, bietet CPU 24/7 ein breites Servicespektrum Hosting/Housing Hosting: Bereitstellen und Betrieb der passenden IT-Infrastruktur und Umgebung für Ihren HPC-Cluster Housing: Unterbringung und Netzanbindung der HPC-Cluster im Rechenzentrum Analysing/Documentation READY TO WORK ARBEITSPLATZ PLATIN-SUPPORT Consulting/Customising Analyse, Konzeptionierung, Design und Weiterentwicklung Ihres HPC-Clusters inkl. Hard- und Software, Sicherheit, Support, Lizenzmanagement, Infrastruktur usw. Individualisierte HPC-Cluster je nach Kundenwunsch und -anforderung Service/Support Ready-to-work Wir bieten Ingenieuren eine fertige Arbeitsplatzumgebung. Durch einen Remote-Zugang haben unsere Kunden Zugriff auf die HPC-Instanz und auf die dazugehörige Visualisierungs- und Berechnungssoftware, einfach einloggen und Berechnungen starten. CPU 24/7 übernimmt in diesem Zusammenhang die Auswahl, Beschaffung und Einbindung individuell benötigter Software und gewährleistet stets deren optimale Funktion. Nutzenanalyse (Reporting, Optimierung) Hard- und Softwareanalyse (System-Checks und Pre-Testing) Bedarfsanalyse Updating und Upgrading von Hardund Software Wiederherstellung und Ersatz von Hard- und Software Garantieabwicklung Entsorgung und Löschen von Daten u.v.m

19 UNSERE KUNDEN FÜR WEN WIR ES TUN, WAS WIR TUN Angetrieben vom Anspruch, einen Beitrag zum Erfolg unserer Kunden zu leisten, ist nachhaltige Arbeit unsere treibende Kraft Automobilindustrie Egal ob für Simulationen des Antriebs, der Aerodynamik sowie für diverse Variantenberechnungen von spezifischen Bauteilen oder Komponenten nahezu jedes Automobil wird heutzutage mit Hilfe von HPC-Ressourcen konzeptioniert, entworfen und kontrolliert. CFD ermöglicht es dabei, jede Geometrie intensiv auf Fehler und Effizienz zu testen. Zudem kann CFD auch dazu genutzt werden, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen der Fahrzeuge zu reduzieren. Medizintechnik Die Kenntnis und das Verständnis der Faktoren, die die menschliche Gesundheit beeinflussen und Krankheiten verursachen, war schon immer die treibende Kraft hinter der medizinischen Forschung. Das Zusammenspiel von Medizin und HPC-Power ermöglicht die Anwendung innovativer Techniken zur Früherkennung von Krankheiten, Simulation von Krankheitsverläufen und personalisierter Behandlungsmöglichkeiten. So können in Echtzeit, Analysen bei einem Patienten durchgeführt werden, die dann dazu verwendet werden, einen individuellen Verlauf der Behandlung für diesen Patienten zu planen und durchzuführen. 3 Weitere Anwendungsgebiete finden sich in der Simulation der Herzfunktion, in der Hämodynamik sowie in der Bio- und der Neuromechanik. Gebäudesimulation Gebäudesimulationen tragen erheblich zur Planungssicherheit bei der Konstruktion von Gebäuden bei. Architekten verwenden hierbei die HPC-Rechenleistung für Strömungssimulationen, Lichtsimulationen und für Thermische Simulationen. Dabei wird beispielsweise die Luftzirkulation bzw. der Luftaustausch innerhalb eines Gebäudes simuliert. Auch die Berechnung von Heiz- und Kühllast ist von essenzieller Natur. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse können dazu genutzt werden, um Kosten und Zeit zu sparen sowie um die Gebäudestruktur, den Materialeinsatz und die Anlagentechnik zu optimieren. Änderungswünschen und Verbesserungsvorschlägen kann somit schneller entsprochen werden Zugriff am um 11:19 Uhr 2 Zugriff am um 14:29 Uhr 3 Zugriff am um 11:05 Uhr 4 Zugriff um Uhr 5 Zugriff am um 14:13 Uhr 6 Zugriff am um 09:33 Uhr 7 Zugriff am um 09:14 Uhr Luft- und Raumfahrt Computational Fluid Dynamics (CFD) werden in der Luft- und Raumfahrt dazu verwendet, um für ein aerodynamisches Problem verschiedene Designvarianten zu erstellen, zu prüfen und zu verbessern. HPC ermöglicht dabei, komplette Luftfahrzeuge oder Bauteile innerhalb der gewünschten Flugbedingungen zu modellieren und wertvolle aerodynamische Daten schneller und kostengünstiger bereitzustellen. Diese Daten beschleunigen wiederum den gesamten tungs- und Bewertungszyklus. Energietechnik Gerade im Hinblick auf die hohen Investitionskosten, die die Ölproduktion mit sich bringt, ist auch die Öl- und Gasindustrie stark abhängig von HPC-Ressourcen. In der geophysischen Kartierung, in der seismischen Bildgebung und in der Reservoir-Simulation wird HPC dazu Gestal- genutzt, um mögliche Ölvorkommen und -quellen aufzuspüren und zu eruieren. 1 Auch in der Onshore- und Offshore-Technik spielt HPC eine entscheidende Rolle. Umfangreiche Numerische Simulationen von Windparks sind ein wichtiger Aspekt im Hinblick auf das Windpark Design und Management. Solche Simulationen können Faktoren wie z.b. die Topographie, die Beschaffenheit des Geländes oder die Windrichtung von Windenergieanlagen u.v.m. enthalten. 2 Diese Variablen lassen sich so manipulieren, dass verschiedene Designvarianten erstellt werden können. Ebenso können mit Hilfe von HPC sogenannte Stresstests einzelner Bauteile oder gar von Komponenten durchgeführt werden. Marine Engineering Im Marine Engineering wird CFD für die Analyse und Optimierung von Strömungs- und Verbrennungsprozessen von Booten, Schiffen, Hafenanlagen und anderen hydrodynamischen Problemstellungen genutzt. Dabei werden die Wasserfahrzeuge u.a. auf Strömungsprobleme wie Verwirbelungen und Strudelbildungen untersucht. Etwaige Design-Probleme können mit CFD schnell und präzise behoben werden. 3D-Rendering Auch die Filmbranche hat, insbesondere für Animations- und Fantasyfilme, zunehmend erheblichen Bedarf an HPC-Ressourcen, welche für das sogenannte 3D-Rendering benötigt werden. Auch Renderfarmen fallen hier in die Kategorie der HPC-Cluster. Zunehmend spielt auch das Rendering in der Produkt- bzw. Variantensimulation eine bedeutende Rolle. 3D-Rendering ist indes ein sehr aufwändiges und zeitintensives Verfahren zur Herstellung eines Bildes, basierend auf dreidimensionalen Rohdaten in einem Computerspeicher. Dabei werden verschiedene Verdeckungsaspekte, das Shading, die Lichtverteilung und die Position und Blickrichtung des Betrachters sowie sonstige Materialeigenschaften in die Berechnungen einbezogen. 6 Die wohl bekannteste Software im Bereich der 3D-Modellierung, Computeranimation und des Renderings ist Maya, welche in der Filmbranche, in der industriellen Fertigung, der Architekturvisualisierung und in Entwicklung und Forschung eingesetzt wird

20 DAS TEAM WER WIR SIND Der Reflexionist Der Number-Cruncher Der Monitoring-Profi Der Security-Fachmann Die Prozess-Spezialistin Dr.-Ing. Matthias Reyer Heiko Haenler Walter Smith Dipl.-Ing. Sven Werwein Jenny Dawon M.A. Geschäftsführer CEO Geschäftsführer CEO Engineer IT-Systems Senior-Engineer IT-Systems Projektmanagerin CISO Mit seinem wissenschaftlichen Back- Er ist der jonglierende Head of Num- Coffee-Marketeer Walter Smith be treut Seit Mai 2008 ist unser sportlich Prozesse & Ablaufpläne sind seit ground aus Luft- und Raumfahrt, ins- bers. Keine Zahl ist ihm zu groß und kein seit Juni 2011 den Support Wartung musikalischer Clustersysteme- Ende 2011 die Welt der Jenny Dawon besondere der Aero- und Thermodyna- Umsatzziel zu weit. Doch von Fach chine- der Cluster-Systeme. Bei ihm ist der xperte für dessen Planung Sup- von IT-Secure über Accountancy mik, ist er der Fact-Head bei CPU 24/7. sisch weit gefehlt, beherrscht er die one Kunde König, die neusten techni- port Aufbau verantwortlich. No Risk bis zum Gesundheitsmanagement Zuständig für die technisch-fachlichen smile a day, keeps the doctor away Phi- schen Entwicklungen müssen erst No Dipl.-Ing. Werwein Der Quer- der CPU 24/7 hält Sie mit ihrer Aspekte, stets hinterfragend und sehr losophie noch viel inniger als seinen Re- sein Check & Go überstehen, um das denker ist unser Fachmann für Ihre Hands-on-Mentalität alle Fäden zu- versiert, regt er mit Leib und Seele chenschieber. Bei CPUlern ist er daher königliche CPU 24/7 Innovationssie- Datensicherheit. sammen. nicht nur seine CPUler zum Tüffteln an. als wahrer Motivationscoach bekannt. gel zu erhalten. Der Research-Supervisor Der Technologie-Scout Die Marketerin Das Green-IT-Ass Dipl.-Inform. Alexander Heine Dipl.-Ing. (FH) Thomas Gropp Antje Müller M. Sc. Christian Unger M. Sc. Projektleiter COO Engineer IT-Systems Marketing und Vertrieb Projektmanager Green-IT Der Chief Operating Officer, zustän- Thomas Gropp, seit dem Frühjahr Der Mix machts die begeisterte Hob- Locker radelt Christian Unger bei dig für die Leitung Organisation 2013 bei CPU 24/7, ist als Systemin- byboxerin, Antje Müller, ist seit April CPU 24/7 seit Mai 2013 durch Com- Steuerung der Betriebsprozesse & genieur für die Administration der 2013 unsere internationale Expertin puter Visionen und Parallelisie- HPC-Systeme, ist seit August 2009 Cluster-Systeme internen Systeme für Marketing & Sales. Mit viel Tech- rungen. Mit seinem ökologisch ge- bei CPU 24/7. Er ist das verhandelnde zuständig. Als Evolutionist für neue nik und noch mehr Taktik bestreitet schärften Blick lebt er förmlich den Support-Wizard mit dem forschen- Technologien vertraut er trotzdem sie aktiv und interaktiv die Planung grünen Gedanken. Green-IT und den Blick, der privat auch gern an auf den guten alten Kompass und die Koordination Organisation von Sta- das Forschungsprojekt Intel Xeon innovativen Lösungen für den Haus- Karte um seinem Hobby Orientie- keholdern und uns, CPU 24/7. Phi Co-Prozessoren sind dabei gebrauch bastelt. rungsläufe - nachzugehen. nicht seine letzten Etappenziele

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