SPARCITY
Co-Design-Ansatz zur Optimierung des Rechnens mit dünnbesetzten Matrizen für das zukünftige Supercomputing

Overview

Description

Motivation

Ziel des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC ist der Ausbau und die Stärkung eines ganzheitlichen Ökosystems im High-Performance Computing in Europa. In EuroHPC werden Höchstleistungsrechner in Europa beschafft und betrieben. Parallel werden im Förderaufruf 2019 FuE-Projekte zu Technologien und Anwendungen gefördert, in denen hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und Effizienz von Software-Technologien im Vordergrund stehen. Durch einen Co-Design-Ansatz sollen Hard- und Software aufeinander abgestimmt werden.

Ziele und Vorgehen

Ein zentrales Element von Algorithmen und Anwendungen im Hochleistungsrechnen ist die Verwendung von Matrizen. In vielen Anwendungsfällen handelt es sich dabei um Matrizen, die sehr viele Nullen enthalten, sogenannte dünn-besetzte Matrizen. Diese können nur schwer effizient auf HPCSystemen verarbeitet werden. Ziel des SparCityProjektes ist es, mithilfe von analytischen und auf maschinellem Lernen basierende Vorhersagen, das Rechnen mit solchen Matrizen zu optimieren. Um dies zu erreichen, wird eine Art digitaler Zwilling entwickelt, bei dem es wichtig ist, auf das SoftwareHardware-Co-Design zu achten, um über die Nachbildung des Gesamtsystems sicherzustellen, dass die optimierten Berechnungen auch das richtige Ergebnis liefern.

Innovationen und Perspektiven

Die entwickelten KI-Methoden ermöglichen eine effizientere und energiesparende Berechnung von Standardaufgaben im Bereich des Hochleistungsrechnens und darüber hinaus auch die leichte Einbindung von künftigen neuartigen Prozessoren.