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Im DFG-geförderten Projekt "Heuristics for Heterogeneous Memory" (H2M) entwickeln die RWTH Aachen University und der französische Projektpartner Inria gemeinsam eine Unterstützung neuer Speichertechnologien wie z.B. High Bandwidth Memory (HBM) und Non Volatile Memory (NVRAM). Diese Technologien kommen neben dem üblichen DRAM immer häufiger in HPC-Systemen als zusätzliche Speicher zum Einsatz. Zu deren Verwendung müssen aktuell Anwendungen noch stark modifiziert werden und plattform- oder herstellerspezifische APIs eingesetzt werden.

H2M verfolgt das Ziel, portable Schnittstellen bereitzustellen, um verfügbare Speicher sowie deren Eigenschaften zu identifizieren und den Zugriff zu ermöglichen. Darauf basierend sollen Abstraktionen und Heuristiken entwickelt werden, um Anwendungsentwicklern sowie Laufzeitsystemen eine Kontrolle zu geben, in welchem Speicher Daten abgelegt werden sollen und wann Daten zwischen unterschiedlichen Arten von Speichern verschoben werden sollen.

Weitere Information befinden sich auf der Projektwebseite (en).

Der Stifterverband hat im Rahmen der Fellowships für Innovationen in der digitalen Hochschullehre NRW das Projekt von Lena Oden (FernUniversität in Hagen) und Christian Terboven (RWTH Aachen) zur Förderung angenommen.

Parallele Programmierung und Datenverarbeitung auf Multicore- und Manycore-Architekturen wird in vielen Fächern zunehmend wichtiger, etwa für Deep Learning oder große Simulationen. Die Motivation für die Nutzung von entsprechenden Hochleistungsrechnern wird leider durch viele technischen Hürden eingeschränkt und führt daher oft zu einer passiven Teilnahme der Studierenden an den praktischen Übungen der Lehrveranstaltungen. Ziel des Projekts ist es daher, eine browserbasierte Umgebung mit dazu passenden Lehreinheiten zu schaffen. Diese ermöglicht einen einfacheren Zugang zu den Systemen und unterstützt die Studierenden durch passende Lehrmodule, selbstständig die Konzepte paralleler Programmierung zu erlernen, ohne sich zuvor mit technischen Feinheiten der Systeme beschäftigen müssen. Die Plattform soll zudem eine kollaborative Arbeit ermöglichen, damit auch Studierende an unterschiedlichen Orten gemeinsam arbeiten können. Durch eine interaktive Visualisierung und gezielte Anreize wie "Performance-Wettbewerbe" sollen die Studierenden zusätzlich motiviert werden, eigene, bessere Lösungen zu entwickeln.

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Weitere Informationen bietet die Webseite des Stifterverbandes.

Hochleistungscluster bieten oft mehrere MPI-Bibliotheken und Compiler-Suites für Parallelprogrammierung an. Dies bedeutet, dass Anwendungen für parallele Programmierung, die meist von einer bestimmten MPI-Bibliothek und manchmal von einem bestimmten Compiler abhängen, mehrfach installiert werden müssen, jeweils einmal für jede Kombination von MPI-Bibliothek und Compiler, die unterstützt werden soll. Darüber hinaus werden im Laufe der Zeit neuere Versionen der Anwendungen veröffentlicht und installiert. Eine Möglichkeit um viele verschiedene Versionen von Software-Paketen zu verwalten bietet die „module“-Software, die von vielen Rechenzentren auf der ganzen Welt genutzt wird. Jedes Rechenzentrum bietet jedoch eine verschiedene Zusammenstellung von Anwendungen an, hat andere Richtlinien wie und wo verschiedene Software-Pakete installiert werden und wie verschiedene Versionen benannt werden. UNITE versucht diese Situation für Debugging- und Performance-Anwendungen zu verbessern. mehr (auf Englisch)

Die Jülich Aachen Research Alliance, kurz JARA, eine Kooperation der RWTH Aachen University mit dem Forschungszentrum Jülich, bietet ein hoch angesehenes Forschungsumfeld, das in der internationalen Spitzenliga steht und für die besten Forscher weltweit attraktiv ist. In sechs Sektionen forscht JARA in den Bereichen translationale Hirnmedizin, Kern- und Teilchenphysik, neuartige intelligente Materialen, Konzepte der Informationstechnologie, Hochleistungsrechnen und nachhaltige Energie.

Das IT Center der RWTH Aachen University unterstützt den Bereich JARA-HPC, der in erster Linie dazu beiträgt, die Möglichkeiten von Hochleistungsrechnern und Computersimulationen für aktuelle Fragestellungen der Forschung zu nutzen. Darüber hinaus soll eine gemeinsame Infrastruktur für Forschung und Lehre in den Bereichen Hochleistungsrechnen und Visualisierung geschaffen werden. Mehr..

Die Architektur von HPC-Systemen wird immer komplexer. Das BMBF-geförderte Projekt Chameleon widmet sich dem Aspekt der dynamischen Variabilität von HPC-Systemen, die stetig zunimmt. Die heutigen Programmieransätze sind oft nicht für hochvariable Systeme geeignet und können in Zukunft nur teilweise die Leistungsfähigkeit moderner Systeme ausreizen.

Zu diesem Zweck entwickelt Chameleon eine Task-basierte Programmierumgebung, die für Systeme mit dynamischer Variabilität besser gerüstet ist als die heute üblichen Bulk-synchronous Modelle. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse von Chameleon in zukünftige Versionen des OpenMP Programmiermodells einfließen werden.

Die Fähigkeit der Chameleon-Laufzeitumgebung, auf dynamische Variabilität zu reagieren, wird mit Hilfe von zwei Anwendungen evaluiert. SeiSol simuliert komplexe Erdbebenszenarien und die daraus resultierende Ausbreitung seismischer Wellen. Die Parallelverarbeitung auf Knotenebene basiert auf einer explizit implementierten Task-Queue, die Prioritätsbeziehungen zwischen den Tasks berücksichtigt. Chameleons reaktive, aufgabenbasierte Implementierung von Chameleon wurde entwickelt, um diese Aufgabenwarteschlange zu vereinfachen und die Skalierung zu verbessern. sam(oa)² ermöglicht finite Volumen- und Finite-Elemente-Simulationen auf dynamischen adaptiven Dreiecksgittern. Es implementiert Lastausgleich mit Hilfe von raumfüllenden Kurven und kann unter anderem zur Simulation von Tsunami-Ereignissen eingesetzt werden. Chameleon wird die dynamische Ausführung von Tasks auf entfernten MPI-Prozessen ermöglichen und eine reaktive Infrastruktur für allgemeine 1D-Lastausgleichsprobleme entwickeln.

Weitere Informationen finden Sie auf der Projekthomepage.