HPC-Projekte in Deutschland

In diesem Verzeichnis finden Sie aktuelle sowie abgeschlossene Projekte aus dem nationalen Hoch- und Höchstleistungsrechnen. Diese adressieren Aspekte unter anderem aus den folgenden Themenbereichen des HPC:

  • Anwendungsspezifische Methoden, Verfahren und Simulationen,
  • Numerik für HPC, wie z. B. effiziente, parallele Gleichungslöser,
  • Performanceengineering, -optimierung sowie Energieeffizienz,
  • Programmiermodelle, -standards, -werkzeuge sowie -verfahren,
  • Innovative Architekturen, wie z. B. GPGPU, Many-Core-Prozessoren, FPGAs, parallele und innovative Speicherarchitekturen,
  • Betriebssysteme und Laufzeitumgebungen,
  • Verwaltung, Monitoring und Steuerung von HPC-Infrastrukturen.

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A
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
ASIL Advanced Solvers Integrated Library

ASIL befasst sich mit der Entwicklung effizienter und robuster Lösungsverfahren für größte Gleichungssysteme und der Erstellung einer Softwarebibliothek.

BMBF (1. HPC-Call)
C
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
Chameleon Eine taskbasierte Programmierumgebung zur Entwicklung reaktiver HPC-Anwendungen

BMBF (5. HPC-Call)
E
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
ECOUSS Effiziente und offene Compiler Umgebung für Semantisch annotierte parallele Simulationen

Das ECOUSS Projekt zielt darauf ab, die Compilerfähigkeiten dahingehend auszubauen, dass der Programmierer den Compilierprozess intelligent erweitern und steuern kann, so dass domänenspezifische Optimierungen schnell konstruiert und über verschiedene Plattformen hinweg eingesetzt werden können.

BMBF (2. HPC-Call)
eeClust Energy efficient Cluster Computing

Das Projekt hat das Ziel, das Verhalten paralleler Programme zum Energieverbrauch eines Rechnerclusters während des Programmlaufs in Beziehung zu setzen.

BMBF (1. HPC-Call)
ELP Effektive Laufzeitunterstützung für zukünftige Programmierstandards

Im Rahmen von ELP wird unter Zuhilfenahme von Methoden der Compiler- und Laufzeittechnologie eine effektive Laufzeitunterstützung entwickelt, um leistungsfähige Softwarewerkzeuge in den Arbeitsfluss zu integrieren und insgesamt die Komplexität der Entwicklung paralleler Programme zu reduzieren.

BMBF (3. HPC-Call)
ELPA Eigenvalue SoLvers for Petaflop-Applications

Es sollen effiziente Algorithmen für das Eigenwertproblem bei großen symmetrischen Matrizen entwickelt und für den Einsatz auf sehr hohen Prozessor-Core-Zahlen zukünftiger Petaflop-Rechner parallelisiert, portiert und optimiert werden.

BMBF (1. HPC-Call)
ELPA-AEO Eigenwert-Löser für PetaFlop-Anwendungen: Algorithmische Erweiterungen und Optimierungen

BMBF (4. HPC-Call)
ENHANCE Enabling Heterogeneous Hardware Acceleration using Novel Programming and Scheduling Models

Seit dem Aufkommen programmierbarer Grafikkarten sind Beschleuniger auch im HPC verbreitet, um Fragestellungen kosteneffizienter auf deutlich kleineren Clustern zu rechnen. ENHANCE vereinfacht die dafür notwendige Software-Entwicklung, indem Schleifen automatisch parallelisiert und transferiert sowie Betriebssysteme um Scheduler erweitert werden, die eine faire Verteilung der Rechenzeit der Beschleuniger auf Prozesse ermöglichen.

BMBF (2. HPC-Call)
ENVELOPE Effizienz und Zuverlässigkeit - Selbstorganisation in HPC-Systemen

BMBF (5. HPC-Call)
EPE Enabling Performance Engineering für Hessen und Rheinland-Pfalz – Eine Kooperation der Rhein-Main Universitäten und der Technischen Universität Kaiserslautern

Mit EPE werden die in Rheinland-Pfalz und Hessen bestehenden Kompetenznetzwerke ausgebaut und die wissenschaftliche HPC-Expertise der Projektbeteiligten an die Nutzerinnen und Nutzer der Hochleistungsrechner weitergegeben. Ziel ist die Verbesserung der Performance der Anwendungscodes und damit die effizientere Nutzung der Hochleistungsrechner.

DFG (Performance Engineering...)
F
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
FAST Dynamische Topologien in hochskalierenden Umgebungen

Das FAST-Projekt beschäftigt sich mit der zeitlichen und räumlichen Platzierung von Prozessen in Hochleistungsrechnern der Zukunft. Es wird angenommen, dass sich der aktuelle Trend in der Hardwareentwicklung fortsetzen wird und die CPU-Leistung deutlich schneller als andere Ressoucen wie die I/O-Leistung wachsen wird.

BMBF (3. HPC-Call)
FEPA Ein flexibles Framework zur Energie- und Performanceanalyse hochparalleler Applikationen im Rechenzentrum

Das FEPA Projekt entwickelt eine Software Infrastruktur die es HPC-Rechenzentren ermöglicht die Applikationsperformance und Energieeffizienz auf grossen HPC Systemen global zu überwachen.

BMBF (3. HPC-Call)
FEToL Eine fehlertolerante Umgebung für peta-scale MPI Löser

Eine fehlertolerante Umgebung für peta-scale MPI Löser

BMBF (2. HPC-Call)
G
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
GASPI Global Address Space Programming Interface

Ziel des GASPI Projektes ist es aus dem PGAS-API (GPI) des Fraunhofer ITWM ein für die breite HPC-Community geeignetes Programmierwerkzeug zu entwickeln und durch die Definition eines Standards eine verlässliche Basis für zukünftige Entwicklungen zu schaffen.

BMBF (2. HPC-Call)
H
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
HI-CFD High efficient Implementation of CFD-Codes for HPC-Many-Core-Architectures

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung generischer Methoden und Werkzeuge für die Adaption und Optimierung strömungsmechanischer Codes auf Many-Core HPC Architekturen und deren exemplarische Anwendung auf die DLR-Codes TAU und TRACE.

BMBF (1. HPC-Call)
HighPerMeshes Domänenspezifische Programmierung und zielplattformbewusste Compiler-Infrastruktur für Algorithmen auf unstrukturierten Gittern

Ziel des Projektes HighPerMeshes ist die Entwicklung eines in der Praxis einsetzbaren domänenspezifischen Frameworks zur effizienten, parallelen und skalierenden Implementierung iterativer Algorithmen auf unstrukturierten Gittern.

BMBF (5. HPC-Call)
HISEEM Hocheffiziente integrierte Simulation von Elektromembranverfahren zur Entsalzung von Meerwasser

Hocheffiziente integrierte Simulation von Elektromembranverfahren zur Entsalzung von Meerwasser

BMBF (2. HPC-Call)
HONK Industrialisierung von hochauflösender Numerik für komplexe Strömungsvorgänge in hydraulischen Systemen

Das Projektteam entwickelt eine CFD-Software für Realgas- und Mehrphasenströmungen, die moderne Hardware-Architektur berücksichtigt und ausschöpft. Als Grundlage dient die am IAG der Universität Stuttgart entwickelte CFD-Software FLEXI. Die Forscher wollen sie für massiv-parallele Anwendungen in der Industrie weiterentwickeln, indem sie u.a. die Kommunikation zwischen den einzelnen Rechenknoten effizienter gestalten.

BMBF (3. HPC-Call)
HPC-OM OpenModelica für Multiskalen-Simulationen technischer Systeme und Anwendung bei der Entwicklung energieeffizienter Arbeitsmaschinen (HPC-OpenModelica)

Ziel des Forschungsvorhabens ist die anwendungsbezogene Entwicklung von innovativen Algorithmen und HPC-Software für die Durchführung von Multiskalen-Maschinensimulationen in der OpenModelica-Entwicklungsumgebung.

BMBF (3. HPC-Call)
HPC2SE Hardware- und Leistungsorientierte Codegenerierung für Informatik und Ingenieurwesen

BMBF (5. HPC-Call)
hpCADD High-Performance Computing in Computer-Aided Drug Design

Hochgenaue Rechenmethoden benötigen im Regelfall außerordentlich lange (serielle) Rechenzeiten, so dass sich der prinzipielle Vorteil der computergestützten Verfahren im Umfeld der industriellen Pharmaforschung nur dann entfalten kann, wenn innovative Algorithmen und theoretische Methodik speziell auf HPC-Architekturen zugeschnitten werden.

BMBF (2. HPC-Call)
HPCFLiS HPC-Framework zur Lösung inverser Streuprobleme auf strukturierten Gittern mittels Manycore-Systemen und Anwendung für 3D-bildgebende Verfahren

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes (HPC-FLiS) wollen das Institut für Nachrichtentechnik der TU Dresden und das ZIH gemeinsam mit dem DLR in Köln, der Universität Paderborn und der Siemens AG ein Framework entwickeln, das die hochparallele Lösung inverser Streuprobleme auf strukturierten Gittern ermöglicht.

BMBF (2. HPC-Call)
HPSV Hochparallele Software-Verifikation nebenläufiger Anwendungen in der Automobilindustrie

Die zunehmende Anzahl von Rechenkernen stellt die Industrie und Wissenschaft vor große Herausforderungen bei der Gewährleistung der Softwaresicherheit. Ziel dieses Vorhabens ist die Schaffung einer HPC-Softwareplattform für die Verifikation komplexer Sicherheitsanforderungen an eingebettete Systeme.

BMBF (4. HPC-Call)
I
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
IAA Industrielle Anwendungsfälle auf parallelen Rechnersystemen mit heterogenen Rechenknoten

Das Ziel des Projektes ist innerhalb kurzer Zeit für wenige geeignete und produktionsrelevante Lastfälle das volle Potential von GPGPUs in einem Rechenknoten als auch in einem Clusters von hybriden Rechenknoten, d.h. Rechenknoten mit GPGPUs, zu demonstrieren bzw. zu bestimmen.

BMBF (2. HPC-Call)
IMeMo Innovative HPC-Methods and Usage for high scalable Molecular Simulations

Im Projekt sollen die international erfolgreichen MD- Codes der Anwendungspartner ITT/ LTD in die Lage versetzt werden, den Leistungsgewinn zukünftiger Rechner nutzen zu können. Um große Cluster von Multi-Core-Prozessoren effizient zu nutzen zu, müssen die vorhandenen Anwendungen und Algorithmen überdacht und neue parallele Methoden entwickelt werden.

BMBF (1. HPC-Call)
ISAR Intergrated System and Application analysis for massively parallel systems in the petascale Range

Im Rahmen des Projektes wird eine skalierbare Systemüberwachung realisiert, die in verteilter Weise automatisch kritische Systemeigenschaften bestimmt.

BMBF (1. HPC-Call)
J
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
J-Cell Entwicklung einer robusten, hoch-skalierbaren verteilten Laufzeitumgebung für Cluster aus heterogenen Mehrkernprozessoren

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer robusten, hoch-skalierbaren verteilten Laufzeitumgebung für Cluster aus heterogenen Mehrkernprozessoren (Cell-Prozessor).

BMBF (1. HPC-Call)
L
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
LMAC Leistungsdynamik massiv-paralleler Codes

Ziel dieses Vorhabens ist es, aufbauend auf erfolgreichen methodischen Vorarbeiten der Konsortialpartner, etablierte Leistungsanalysewerkzeuge mit automatischer Funktionalität zur Untersuchung der Leistungsdynamik auszustatten.

BMBF (2. HPC-Call)
M
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
Mekong Automatisierte Partitionierung für heterogene Systeme durch Code-Analyse und -Transformation

BMBF (5. HPC-Call)
MEPHISTO Metaprogrammierung für heterogene verteilte Systeme

BMBF (5. HPC-Call)
Metacca Metaprogrammierung für Beschleunigerarchitekturen

BMBF (5. HPC-Call)
MyThOS Operating System for Massively Threaded applications

Das Projekt MyThOS zielt auf die Reduzierung des durch das Betriebssystem implizierten Overheads innerhalb HPC-Szenarien ab, um das Parallelisierungsmaß und somit die Performanz von HPC-Anwendungen zu erhöhen.

BMBF (3. HPC-Call)
N
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
NGSgoesHPC Next Generation Sequencing-Datenanalyse auf HPC-Infrastrukturen

Die Kombination des Einsatzes von Sequenzierautomaten der neuesten Generation mit einer effizienten Nutzung aktueller Rechnerarchitekturen ermöglicht es, genetisch bedingte Erkrankungen schneller aufzuklären und, wie beispielsweise im Falle von Krebserkrankungen, Therapieentscheidungen von einem solchen „Genom-Check“ abhängig zu machen.

BMBF (2. HPC-Call)
P
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
PARADOM Parallele Algorithmische Differentiation in OpenModelica für energietechnische Simulationen und Optimierungen

BMBF (4. HPC-Call)
ParaPhase Raum-Zeit-parallele adaptive Simulation von Phasenfeldmodellen auf Höchstleistungsrechnern

Das Ziel des ParaPhase-Projekts ist die raum-zeit-parallele adaptive Simulation von Phasenfeld-Modellen für Flüssigphasenepitaxie und Rissbildungen.

BMBF (4. HPC-Call)
PeCoH Leistungsbewusstes Hochleistungsrechnen

Im Kooperationsprojekt der Hamburger Rechenzentren werden Services etabliert und Forschungen durchgeführt um das Performance Engineering zu fördern.

DFG (Performance Engineering...)
PerficienCC Performance and Efficiency in HPC with Custom Computing

PerficienCC verbessert die Nutzung von anwendungsspezifischen Hardwarebeschleunigern, sogenannten FPGAs, durch Analyse und konkrete Implementierungen.

DFG (Performance Engineering...)
ProfiT HPC Profiling Toolkit für High Performance Computing

Ein automatisiertes Profilingtoolkit soll das Bewusstsein für Performance-Probleme vergrößern und zur Optimierung von Anwendungen motivieren.

DFG (Performance Engineering...)
ProPE Prozessorientierte Dienststruktur für Performance Engineering von wissenschaftlicher Software an deutschen HPC-Zentren

ProPE entwickelt und implementiert Konzepte für eine verteilte, nachhaltige und strukturierte HPC-Anwenderunterstützung an Tier-2/3 IT-Zentren.

DFG (Performance Engineering...)
ProThOS Entwicklung eines task-basierten Programmiermodells mit entsprechender Ausführungsumgebung

BMBF (5. HPC-Call)
S
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
ScaFaCoS Scalable Fast Coulomb Solver

Es soll eine parallele Bibliothek für langreichweitige Wechselwirkungen in atomistischen Systemen für Simulationen auf massiv parallelen Architekturen erstellt werden.

BMBF (1. HPC-Call)
ScalES Scalable Earth System Models

Zentrales Ziel des Projektes ist, ausgehend von vorhanden und langjährig erprobten Komponenten, ein prototypisches aber durchaus produktiv nutzbares, flexibles und hochskalierbares Erd-System-Modell.

BMBF (1. HPC-Call)
Score-E Skalierbare Werkzeuge zur Energieanalyse und -optimierung im Höchstleistungsrechnen

Das Hauptziel des Projekts Score-E ist es, benutzerfreundliche Werkzeuge für die Analyse und Optimierung des Energiebedarfs von HPC-Anwendungen zu entwicklen und zur Verfügung zu stellen.

BMBF (3. HPC-Call)
SeASiTe Selbstadaption für zeitschrittbasierte Simulationstechniken auf heterogenen HPC-Systemen

BMBF (5. HPC-Call)
SILC Skalierbare Infrastruktur zur automatischen Leistungsanalyse paralleler Codes

Das Hauptziel des SILC-Projektes ist das Design und die Implementierung einer gemeinsamen Infrastruktur zur Instrumentierung und Laufzeit-Datenerfassung für die bereits etablierten Performance-Tools Periscope, Scalasca, TAU und Vampir.

BMBF (1. HPC-Call)
SIMOPEK Simulation und Optimierung des Energiekreislaufs von Rechenzentrums-Klimatisierungsnetzen unter Berücksichtigung von Supercomputer Betriebsszenarien

Das Hauptziel des Vorhabens SIMOPEK ist die Optimierung der Energieeffizienz von Höchstleistungsrechenzentren durch die Entwicklung von Methoden und Software zur Modellierung und Simulation der Energiekreisläufe unter Einbezug des dynamischen Systemverhaltens sowie neuer technischer Komponenten und Konzepte, und zwar exemplarisch für unterschiedliche Technologien zur Wiederverwertung der erzeugten Abwärme.

BMBF (3. HPC-Call)
SIOX Scalable I/O For Extreme Performance

Hauptziel von SIOX ist es, einen Überblick über alle E/A-Aufrufe auf einem HPC-Dateisystem zu gewinnen und diese Informationen für seine Optimierung zu verwenden.

BMBF (2. HPC-Call)
SKALB Lattice Boltzmann Methods for scalable Multiphysics Applications

Bestehende Lattice-Boltzmann-Verfahren sollen so zur Lösung praxisrelevanter Multi-Physik-Anwendungsfälle auf hochskalierenden Parallelrechnern erweitert und optimiert werden.

BMBF (1. HPC-Call)
SKAMPY Ultra-Skalierbare Multiphysiksimulationen für Erstarrungsprozesse in Metallen

BMBF (4. HPC-Call)
SkaSim Skalierbare HPC-Software für molekulare Simulationen in der chemischen Industrie

Die molekulare Modellierung und Simulation ist eine Schlüsseltechnologie der chemischen Industrie der Zukunft. Das Projekt SkaSim wird es ermöglichen, auf diesem Gebiet eine Spitzenposition zu erreichen und zu halten.

BMBF (3. HPC-Call)
STEDG Hocheffiziente und skalierbare Software für die Simulation turbulenter Strömungen in komplexen Geometrie

Dieses Projekt betrachtet die gesamte Software-Entwicklung zur numerischen Simulation instationärer Strömungen aus komplexen Anwendungen.

BMBF (1. HPC-Call)
T
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
TaLPas Task-basierte Lastverteilung und Auto-Tuning in der Partikelsimulation

BMBF (5. HPC-Call)
TIMaCS Tools for Intelligent System Management of Very Large Computing Systems

Konzeption und Realisierung einer robusten und hochskalierbaren Monitoringlösung, Entwurf und die Realisierung eines auf Virtualisierungskonzepten basierenden Systems zur Partitionierung und dynamischen Nutzungszuordnung von sehr großen Rechensystemen

BMBF (1. HPC-Call)
U
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
UIMA-HPC Multimodale Informationsextraktion aus unstrukturierten Daten auf HPC Systemen

Die Herausforderung in diesem Projekt ist die volle Breite der Quellen-Formate: Texte und Bilder, Spalten und Bildunterschriften, Tabellen und Diagramme, Kolumnen und blogs, die alle automatisch, aber mit Sinn und Fachverstand interpretiert werden sollen.

BMBF (2. HPC-Call)
V
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
VisPME Visualization in parallel manycore environments

Ziel des Vorhabens ist das Erstellen einer flexiblen, hochparallelen, skalierbaren Integrationsumgebung zur Postprozessierung und interaktiven Visualisierung, das dem gesteigerten Datenaufkommen aus den verschiedenen Disziplinen gerecht wird, indem es die komplexe verfügbare Rechnerinfrastruktur im Hinblick auf den Benutzer optimal ausnutzt.

BMBF (1. HPC-Call)
W
Abkürzung Titel und Beschreibung Förderung
WAVE Eine portable HPC-Toolbox zur Simulation und Inversion von Wellenfeldern

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer HPC-Toolbox, mit der akustische/elastische Wellen simuliert und invertiert werden können. Durch die Implemtierung der Library for Accelerated Math Applications (LAMA) lässt sich die Toolbox einfach auf verschiedene Rechnerarchitekturen portieren.

BMBF (4. HPC-Call)