Performance Engineering für Hessen und Rheinland-Pfalz - eine Kooperation der Rhein-Main Universitäten und der Universität Kaiserslautern

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christian Bischof; Professor Dr.-Ing. André Brinkmann; Professor Dr. Nicolas R. Gauger; Professor Dr. Volker Lindenstruth, seit 5/2018; Dr.-Ing. Dörte C. Sternel; Professor Dr. Felix Wolf
• Fachliche Zuordnung: Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320898076

Mit diesem Antrag sollen die bestehenden fachlichen Beratungsangebote, zum Thema HPC-Programmierung und Code-Tuning, der beteiligten Institutionen vertieft werden. Die vorhandenen Infrastrukturen zur Wissensverteilung sollen vernetzt und ausgebaut werden. An den vier Standorten, Technische Universität Darmstadt, Goethe-Universität Frankfurt, Johannes Gutenberg Universität Mainz (Rhein-Main-Universitäten) und der Technischen Universität Kaiserslautern, gibt es sowohl eine hohe Anzahl von HPC-Anwendungen, mit denen erstklassige Wissenschaft betrieben wird, als auch viele angesehene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem Forschungsfeld der HPC-Performance Analyse und Verbesserung. Ziel ist es, die vorhandene wissenschaftliche HPC-Expertise an die Nutzerinnen und Nutzer der Hochleistungsrechner weiterzugeben. Damit wird die Performance der Anwendungscodes gesteigert und die Hochleistungsrechner effizient genutzt. Unsere Schwerpunkte sind modellbasierte Skalierungsanalysen, GPU Performance Engineering, algorithmische Stabilität sowie Reproduzierbarkeit von Ergebnissen im HPC-Kontext. GPU und Vektorisierungs-Performance ist wichtig, da sie für alle HPC Architekturen relevant ist. Mit Hilfe von Performance Modeling lassen sich potentielle Performance-Engpässe identifizieren und damit die Skalierbarkeit der Anwendungen sicherstellen, ohne Ressourcen unnötig zu verbrauchen. Um auf größeren Systemen effizient zu laufen, ist gute Skalierbarkeit des Codes unabdingbar. Damit stellt Performance Modelling ein wichtiges Werkzeug für den den Übergang auf größere Rechnersysteme (Tier 3 - Tier 1) dar. Algorithmische Stabilität und Performance sowie die Reproduzierbarkeit der HPC-Anwendungen sind im Hinblick auf Plausibilität und Seriosität entscheidende Aspekte, die für die Nutzerinnen und Nutzer zunehmend wichtiger werden. Auf der Governance-Ebene möchten wir die Erfahrungen des Hessischen Kompetenzzentrums für Hochleistungsrechnen mit denen der Allianz für Hochleistungsrechnen in Rheinland-Pfalz bündeln und unter einer neuen Dachorganisation für HPC-Unterstützung vereinen. Mit einem Team, welches überregional oben genanntes Expertenwissen vermittelt und lokal auch Grundlagenberatung anbietet, werden Workshops und Tutorials sowie direkte Beratungen durchgeführt. Um die Wichtigkeit dieser Arbeit darzustellen, werden wir Erfolgskriterien entwickeln auf deren Grundlage wir unsere Arbeit dokumentieren und evaluieren werden. Mit diesem Projekt schaffen wir eine Service-Organisation, die organisatorische und operationale Synergien der beteiligten Bundesländer für die HPC-Nutzerinnen und Nutzer vereint. Außerdem bieten wir ein Modell für die Vernetzung von lokalem HPC-Support mit überregionalem verteiltem Expertenwissen, das eine optimale Nutzung der HPC-Ressourcen durch wissenschaftliche Software im Fokus hat.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Hans Jürgen Lüdde, bis 5/2018