Motivation
High-Performance Computing (HPC) gehört heute in vielen wissenschaftlichen Disziplinen zu den grundlegenden Forschungsmethoden. Höchstleistungsrechner erreichen seit diesem Jahr die Exaflop-Leistungsklasse (mindestens 1018 Operationen pro Sekunde). Damit Anwendungen die Leistung von Exascale-Systemen effizient ausnutzen können, muss die Skalierbarkeit auf sehr großen und heterogenen Systemen verbessert werden. Eine Vielzahl von Komponenten sind für moderne Höchstleistungsrechner notwendig: vom Prozessor über Datenspeicher und Dateisystem bis zu Software und Algorithmen. Für alle diese Komponenten sind auch neue Technologien und Anpassungen an bestimmte Anwendungen und Schnittstellen notwendig.Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens ist die Aufhebung der üblichen Trennung zwischen Arbeitsspeicher und nichtflüchtigem Speicher, um eine deutliche Effizienzsteigerung zu ermöglichen. Dadurch können verschiedene Klassen von Speichermedien flexibel genutzt werden. Im Vorhaben werden hierfür alternative Schnittstellen für die elementare Ein-/Ausgabe von parallelen Anwendungen untersucht. Als Ergebnis werden system-unabhängige Kommunikationsschnittstellen (I/O-Verbs) entwickelt. Zudem soll mittels IML-System (Infinite Memory Layer) den Anwendungen die gemeinsame Nutzung von Daten auf konsistente, zuverlässige und schnelle Weise ermöglicht werden. Innovationen und Perspektiven
Der innovative Kern des Vorhabens ist die Entwicklung von I/O-Verbs zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Performanz von Massenspeicherzugriffen. Die angestrebte Performance-Steigerung trägt zur effizienteren Nutzung neuer Höchstleistungsrechner und Energieeinsparung bei. Die erzielten Ergebnisse und Erkenntnisse lassen sich gut auf andere Systeme übertragen.
