德國航空航天中心(DLR)將超級電腦CARA提升到了一個新水平

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  • CARA 超級電腦的更新將顯著增強德國航空航天中心 (DLR) 在未來關鍵領域開展資料密集型研究的運算能力。
  • CARA 能夠處理高度複雜的模擬和大量數據,從而為更快、更精確的研發過程奠定基礎。
  • 重點領域:數位化、航空、航太、能源

 

隨著位於德累斯頓的 CARA(航空航天高級研究計算)超級電腦的現代化改造,德國航空航天中心 (DLR) 正在投資未來,並啟用其新型高性能電腦。這將使 DLR 能夠滿足航空、航太、能源、交通、量子技術和人工智慧等關鍵創新領域研發對運算能力日益增長的需求。現代化改造後的 CARA 超級電腦已於 2026 年 4 月 1 日正式交付使用。

「CARA 不僅僅是一個 IT 基礎設施。它代表著航空航天和交通運輸領域數位化發展的下一個階段。模擬、數據分析和人工智慧不再僅僅是輔助工具,而是創新的核心驅動力。該設施支持最先進的應用,例如人工智能輔助分析、量子模擬和數據密集型項目——而這些航空中心與聯邦航空中心取得成功時的地方。執行委員會主席安克·凱瑟-皮扎拉教授解釋。

薩克森州經濟事務部長德克·潘特讚揚了德國航空航天中心(DLR)、德累斯頓工業大學及其資訊服務與高效能運算中心(ZIH)、強大的產業合作夥伴以及以創新為導向的薩克森自由州之間日益緊密的合作關係。正是科學、商業、基礎設施和公共部門之間的這種相互作用,使該地區具有競爭力並確保其面向未來。

「現代航空航太並非始於工廠車間,而是更早地從模型、模擬、數位孿生和數據驅動的開發流程開始。那些能夠更精確地計算流體流動、更深入地了解材料、更快地優化系統並有效整合人工智慧的企業,能夠節省時間、提高生產力,並增強創新能力,更重要的是,還能獲得一定程度的技術和政治自主權。

 

CARA:透過高效能運算在工程和研究中實現創新

作為一座大型研究設施,CARA 旨在處理高度複雜的數值模擬。尤其當技術問題(例如設計或最佳化問題)被轉換為龐大的數學方程組時,就需要極高的運算能力。除了經典的數值模擬之外,這台高效能電腦還應用於許多其他領域。這些領域包括:飛機流動分離和尾流渦旋分析、降低汽車和火車的空氣阻力、風力渦輪機的最佳化佈局、減少污染物排放以及提高燃燒效率等等。此外,該系統還支援人工智慧應用、大氣模擬、量子模擬和綜合數據分析。

 

高效能運算基礎設施的一部分

CARA及其位於哥廷根的姊妹系統CARO是德國航空航天中心(DLR)高效能運算(HPC)基礎設施的關鍵組成部分。所有DLR研究所均可使用這兩個系統,並在傳統PC或伺服器因運算能力或儲存容量有限而無法滿足需求時啟用。將資源集中到幾個高效能HPC叢集中,可以實現特別有效率的部署。

德國航空航天中心 (DLR) 的高效能運算 (HPC) 策略旨在將高效能運算系統的獨立運作作為支援研發的關鍵技術。由哥廷根科學資料處理有限公司 (GWDG) 營運的 CARO 是該基礎設施中的第二個站點,與 CARA 形成互補。

在兩個地點同時運作不僅能確保高利用率,還能顯著提高可靠性。同時,這種架構允許在不影響另一個設施正常運作的情況下,獨立地更換或升級系統。

 

技術更新

2025年,德國航空航天中心(DLR)委託日本NEC德國有限公司對CARA進行升級。此次升級對於滿足現代科學研究日益增長的需求至關重要。日益複雜的問題和不斷增長的數據量需要更強大的運算能力,而新技術也帶來了更高的效率和效能。此次升級確保CARA始終是一款可靠且面向未來的工具,能夠持續支援從人工智慧到高度複雜模擬等各種創新應用。升級後,儲存容量將提升至約30PB,幾乎是之前的兩倍。運算能力也將顯著超越目前的每秒3.2千萬億次運算。

德國輕軌公司為整個計畫提供了約 1400 萬歐元的資金。

 

德累斯頓辦公室的全面專業知識

CARA的營運與德勒斯登工業大學密切合作,特別是與資訊服務與高效能運算中心(ZIH)的合作。必要的基礎設施——包括電力供應、冷卻和建築技術——由薩克森自由州政府提供,該州政府由國有企業薩克森房地產和建設管理局代表。

此資料中心符合最高的能源效率標準。創新的高溫水冷技術實現了極低的電源使用效率 (PUE)。另一個里程碑是廢熱的利用:廢熱被用作區域供熱,為德國航空航天中心 (DLR) 產品虛擬化軟體方法研究所的辦公室供暖,同時也輸送到德累斯頓市的區域供熱管網。

 

[照片]

為煥然一新的超級電腦 CARA 舉行鑰匙交接儀式

由左至右:德勒斯登工業大學 Wolfgang E. Nagel 教授、德勒斯登市長 Dirk Hilbert、NEC 的 Noritaka Hoshi、德國航空航天中心產品虛擬化軟體方法研究所所長 Sabine Roller 教授、德國航空航天中心執行委員會成員兼創新、轉移和科學基礎設施負責人 Karsten Lemmer 教授、薩克森航空航天中心執行委員會成員兼創新、轉移和科學基礎設施負責人 Karsten Lemmer 教授、薩克森州經濟、勞工、能源和氣候保護部門。

 

source: 
德國航空航太中心