Leibniz-Rechenzentrum arbeitet jetzt mit Licht
Weltweit erster photonischer KI-Rechner von Q.ant geht in Betrieb – branchenweit erster Einbau im Höchstleistungsrechenzentrum ebnet den Weg zu einer neuen Klasse energieeffizienter HPC-Rechnersysteme.
Q.ant hat seinen Native Processing Server (NPS) an das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) ausgeliefert. Es handelt sich dabei um die weltweit erste Inbetriebnahme eines photonischen Co-Prozessors in einer Höchstleistungsrechnerumgebung (HPC). Diese technologisch richtungsweisende Implementierung ermöglicht es dem LRZ, die photonische Beschleunigung für künstliche Intelligenz (KI) und Simulationen zu evaluieren. Das ebnet den Weg zu deutlich höherer Rechenleistung bei erheblich reduziertem Energieverbrauch. Das LRZ, ein Institut der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (BAdW), zählt zu den größten Supercomputing-Zentren Europas und treibt mit seiner hochmodernen Infrastruktur Spitzenforschung voran. Die Zusammenarbeit zwischen Q.ant und dem LRZ will neue Maßstäbe setzen, wie Rechenzentren künftig Leistung, Platzbedarf, Energieeffizienz und Systemarchitektur in Einklang bringen. Sie markiere den Beginn eines neuen Kapitels in der Datenverarbeitung, in dem analoge Präzision, angetrieben durch Licht, Antworten auf die Skalierungsprobleme heutiger KI-Infrastrukturen liefert.
Das Projekt wurde durch Fördermittel des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und
Raumfahrt (BMFTR) ermöglicht. An der feierlichen Inbetriebnahme der Q.ant NPS am heutigen Nachmittag nahmen Gäste aus Politik, Wissenschaft und Industrie teil. In ihrer Begrüßungsrede würdigte Dorothee Bär, Bundesministerin für Forschung, Technologie und Raumfahrt, die Bedeutung dieses Meilensteins für Deutschland und Europa.
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Rechnen mit Licht
„Photonische Prozessoren bieten einen neuartigen und vielversprechenden Weg, um KI- und Simulations-Workloads zu beschleunigen und gleichzeitig unseren ökologischen Fußabdruck deutlich zu verringern. Mit diesem Praxiseinsatz kommen wir unserem Ziel entscheidend näher, energieeffiziente Infrastrukturen für Supercomputing und KI zu etablieren“, sagt Prof. Dieter Kranzlmüller, Vorsitzender des Direktoriums des LRZ. „Der NPS von Q.ant lässt sich leicht in unsere bestehende Infrastruktur integrieren, wir können ihn sofort in praktischen Szenarien bewerten. Die Erforschung von Rechenarchitekturen der Zukunft zusammen mit Partnern wie Q.ant wäre jedoch ohne die kontinuierliche politische Unterstützung, die wir seit Jahren sowohl auf nationaler als auch auf bayerischer Ebene erhalten, nicht möglich.“
Künstliche Intelligenz treibt den Rechenbedarf in die Höhe – und bringt Höchstleistungs- rechenzentren ans Limit: Stromverbrauch, Hitze und Platz werden zum Problem. Da auf dem photonischen Chip von Q.ant selbst keine Wärme entsteht, entfallen kostspielige Kühlmaßnahmen. Und dank der besonderen Eigenschaften des Lichts lassen sich komplexe Berechnungen auf dem photonischen Prozessor schneller und energieeffizienter erledigen.
Mit dem Einsatz des NPS von Q.ant erweitert das LRZ diesen Anwendungsbereich um photonisches analoges Computing – eine Technologie, die zu Beginn des Programms noch nicht umsetzbar war, inzwischen jedoch durch die Fortschritte von Q.ant möglich geworden ist. Das LRZ wird den Q.ant NPS nutzen, um neue Benchmarks und praxisnahe Anwendungsfälle für Anwendungen wie Klimamodellierung, medizinische Echtzeitbildgebung oder Materialsimulation für die Fusionsforschung zu etablieren. Mit seiner Integration stärkt das LRZ seine Rolle als Vorreiter in der Entwicklung energieeffizienter Hochleistungsrechner. [Q.ant / dre]
