Das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) und WIKKI GmbH, eine führende OpenFOAM-Beratungs- und Softwareentwicklungsfirma, wurden als Gewinner in den 19. HPC Innovation Excellence Awards ausgezeichnet. Der Preis würdigt ihre Entwicklung des kohärenten Datenformats, das die Speicherung unstrukturierter, polyhedraler Gitterdaten neu formuliert. Der Ansatz ermöglicht es OpenFOAM – einer beliebten Open-Source-Software für rechnergestützte Strömungsmechanik – größere Simulationen deutlich effizienter auszuführen. Mithilfe des kohärenten Dateiformats hat das Team eine groß angelegte OpenFOAM-Simulation auf 4.096 Knoten (524.288 CPU-Kerne) des Supercomputers Hawk am HLRS effizient ausgeführt. Diese Größe übertraf den bisherigen Skalierungsrekord für eine Simulation mit OpenFOAM um das Vierfache.
29. Nov 2023
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Diese Leistung ist nicht nur rekordverdächtig, sondern auch bemerkenswert, weil das kohärente Dateiformat die Arbeitsabläufe mit OpenFOAM-Nutzer drastisch verkürzt. Dadurch wird die Simulation auch für Nutzer in Wissenschaft und Industrie zugänglicher, die keinen Zugang zu großen Supercomputern haben. Der Code ist auf Open-Source-Basis für die weltweite OpenFOAM-Gemeinschaft unter https://code.hlrs.de/exaFOAM verfügbar.
Das kohärente Dateiformat wurde ursprünglich von Dr. Henrik Rusche, CEO der WIKKI GmbH und einer der Hauptentwickler von OpenFOAM, konzipiert. Es beschleunigt die Simulationsabläufe, indem es die Datenverwaltung vereinfacht und mehrere zeitaufwändige Schritte reduziert, die normalerweise bei der Verwendung der Software erforderlich sind.
Weitere Informationen über das kohärente Dateiformat finden Sie hier.
„Das Konzept für das kohärente Dateiformat für OpenFOAM stammt aus dem Jahr 2016. Es hat sieben Jahre gedauert, um die Finanzierung zu sichern, diese Ideen in die Praxis umzusetzen und sie zu demonstrieren“, so Henrik Rusche über den Erfolg. „Die Reise ist noch nicht zu Ende, aber den HPC Innovation Award dafür zu erhalten, ist wirklich erfreulich.“
Die HLRS-Wissenschaftler Dr. Gregor Weiß, Dr. Andreas Ruopp und Dr. Flavio Galeazzo arbeiteten eng mit den Dr. Sergey Lesnik und Dr. Henrik Rusche von der WIKKI GmbH zusammen, um das kohärente Dateiformat für Höchstleistungsrechensysteme zu entwickeln. Die Forschungsarbeiten wurden innerhalb des Projekts exaFOAM durchgeführt, das von der EuroHPC Joint Undertaking und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.
Gregor Weiß begrüßte die Auszeichnung: „Wir freuen uns sehr über die Anerkennung. Aber die wahren Gewinner sind die Anwender, Ingenieure und Entwickler der OpenFOAM-Community. Es liegen interessante Möglichkeiten vor uns und wir sind gespannt auf die weiteren Entwicklungen.“
Mit den HPC Innovation Awards werden bemerkenswerte Leistungen auf dem Gebiet des Hoch- und Höchstleistungsrechnens ausgezeichnet. Die Preise werden zweimal im Jahr verliehen und von den HPC-Marktanalysten Hyperion Research, Inc. koordiniert.
Dies ist das zweite Jahr in Folge, in dem das HLRS einen HPC Innovation Award erhalten hat. Im Jahr 2022 wurden das HLRS und das Bundesinstitut für Bevölkerungsforschung für die Implementierung einer Simulation ausgezeichnet, die die Belegung der Intensivstationen in Deutschland während der COVID-19-Pandemie vorhersagte.
— Christopher Williams
Weiß RG, Rusche H, Lesnik S, Galeazzo FCC, Ruopp A. Preprint. Coherent mesh representation for parallel I/O of unstructured polyhedral meshes. J Supercomputing.
