Jupiter: Forschungszentrum Jülich baut Europas stärksten Supercomputer

Am Forschungszentrum Jülich schreibt Nordrhein-Westfalen Technikgeschichte: Der neue Supercomputer „Jupiter“ ist mit 793,4 Petaflops Rechenleistung der leistungsstärkste Rechner Europas und steht weltweit auf Platz 4.

Er rechnet schneller als das menschliche Denken, simuliert komplexe Klimamodelle in Sekunden und öffnet neue Türen in der Medizin und KI-Forschung: Der Supercomputer „Jupiter“ aus Jülich ist ein Symbol für Fortschritt, Hoffnung – und Verantwortung.

Seine Rechenleistung übertrifft die eines typischen Smartphones um das 80-Millionenfache – eine Innovation „made in NRW“.

Technische Spezifikationen und Energieeffizienz

Jupiter basiert auf der BullSequana XH3000 Architektur von Eviden (ehemals Atos) und setzt auf Nvidias Grace Hopper Superchips GH200. Diese innovative Technologie vereint 72-kernige ARM-Prozessoren mit leistungsstarken H100-GPUs. Insgesamt verfügt der Supercomputer über rund 24.000 GH200-Chips, verteilt auf 6.000 Rechenknoten.

Ein besonderes Merkmal von Jupiter ist seine Energieeffizienz. Das System erreicht beeindruckende 60,6 Gigaflops pro Watt, was es zum energieeffizientesten unter den Top 5 Supercomputern weltweit macht. Diese Effizienz wird unter anderem durch Warmwasserkühlung erreicht. Dabei bedeutet das nicht, dass warmes Wasser zur Kühlung genutzt wird, sondern dass das Kühlwasser nicht wie üblich auf 10 bis 15 Grad heruntergekühlt werden muss, sondern mit 35 bis 45 Grad betrieben werden kann – das spart erhebliche Mengen Energie.

Anwendungsgebiete und Bedeutung für die Forschung

Die enorme Rechenleistung von Jupiter eröffnet neue Möglichkeiten in verschiedenen Forschungsbereichen. Besonders hervorzuheben ist die Leistungsfähigkeit im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Hier projiziert das Forschungszentrum Jülich eine Leistung von über 70 KI-Exaflops, während Nvidia sogar von über 90 KI-Exaflops ausgeht.

NRW-Wissenschaftsministerin Ina Brandes betont die strategische Bedeutung: "Künstliche Intelligenz ist der Rohstoff im digitalen Zeitalter. Der Superrechner 'Jupiter' ist die Turbine, damit wir diesen neuen Rohstoff sinnvoll nutzen können." Konkrete Anwendungsbeispiele finden sich in der Klimaforschung, wo Jupiter komplexe Klimamodelle in Sekundenschnelle berechnen kann.

Deutschlands Position im internationalen Vergleich

Mit „Jupiter“ unterstreicht Deutschland seine Rolle im internationalen Wettbewerb des Hochleistungsrechnens. 41 der 500 weltweit schnellsten Systeme stehen hierzulande. Diese Infrastruktur ist ein wichtiger Standortfaktor, der Wissenschaftler aus aller Welt anzieht.

Dennoch bleibt der internationale Wettbewerb intensiv. Die drei schnellsten Supercomputer,  El Capitan, Frontier und Aurora stehen alle in den USA. China, ein weiterer wichtiger Akteur in diesem Bereich, reicht seit Jahren keine Daten mehr für die Top500-Liste ein, was die Vergleichbarkeit erschwert.

Historische Einordnung

• Die Entwicklung von Supercomputern begann in den 1960er Jahren mit Systemen wie dem CDC 6600. Seitdem hat sich die Rechenleistung exponentiell gesteigert, von Megaflops über Gigaflops und Teraflops bis hin zu den heutigen Petaflops und bald Exaflops.
• Ein historischer Meilenstein war der Cray-1 von 1976, der erste kommerzielle Vektorrechner.
• In den 1990er Jahren führte die Einführung von Parallelverarbeitung zu einem Paradigmenwechsel.
• Der Earth Simulator in Japan war 2002 der erste Petaflop-Rechner.

Parallelen zur aktuellen Situation zeigen sich in der kontinuierlichen Steigerung der Rechenleistung und dem internationalen Wettbewerb. Die USA dominierten lange Zeit das Feld, wurden aber zeitweise von Japan und China herausgefordert.