High Performance Computing-Infrastruktur
Strömungs- und Verbrennungssimulationen sind äußerst aufwändig. Das Institut greift für diese Berechnungen auf mehrere High Performance Rechencluster zurück.
DLR intern werden die beiden Hochleistungsrechner CARA und CARO am DLR-Standort Göttingen verwendet. Die Großforschungsanlage CARA (Computer for Advanced Research in Aerospace) dient vor allem der Durchführung numerischer Simulationen. Das HPC-Cluster CARA verfügt über 2.720 Knoten, ausgestattet mit jeweils zwei AMD EPYC-Prozessoren und 32 Rechenkernen, 112 Knoten mit jeweils zwei AMD EPYC-Prozessoren und 64 Rechenkernen, sowie 10 Knoten mit jeweils vier NVIDIA A100 GPUs. Das System ist wassergekühlt und hat eine Leistungsaufnahme von bis zu 1,2 Megawatt. Die Storagekomponenten teilen sich in 16,5 Petabyte HDD und 0,6 Petabyte SSD. CARA hat eine maximale Rechenleistung von 3,2 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde.
Der Hochleistungsrechner CARO (Computer for Advanced Research in Aerospace) ist erst im Juli 2022 in Betrieb genommen worden. Dieser Rechner soll unter anderem die Einführung neuer Technologien für wirtschaftlicheres, umweltfreundlicheres und sichereres Fliegen beschleunigen. Hierzu wurden Hardwarekomponenten (AMD-Prozessoren) ausgewählt, die eine möglichst optimale Nutzung durch Simulationscodes ermöglichen, die im DLR entwickelt werden. Diese Simulationen beinhalten alle Eigenschaften und Komponenten eines Flugzeugs auf Basis hochgenauer physikalischer und mathematischer Modelle. Sie sind Voraussetzung für die virtuelle Entwicklung, Erprobung, den Betrieb und die Zertifizierung von Flugzeugen.
Der High-Performance-Computing (HPC)-Cluster CARO erreicht eine Leistung, die derzeit unter den Top 150 in der Liste der 500 schnellsten Computersysteme der Welt rangiert. CARO erreicht eine Rechenleistung von 3460 TeraFLOPS - d.h. 3.460 Billionen Berechnungen in einer Sekunde. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher PC schafft etwa 300 Milliarden Berechnungen pro Sekunde und ist damit etwa 10.000 Mal langsamer. Daneben kann das Institut auch externe Hochleistungsrechner wie beispielsweise das HLRS, das JSC oder das LRZ für seine aufwändigen Simulationen nutzen.