Unter High Performance Computing (HPC) versteht man zumeist die Bewältigung wissenschaftlicher Probleme unter Nutzung von Hochleistungsrechnern (Clustern), welche die Rechenkapazitäten ( wie CPU Leistung, Arbeitsspeicher und Festplattenplatz) normaler Desktop-PCs oder auch Workstations um ein vielfachen übersteigen.

Die Architektur dieser Rechensystem bedarf oft einer spezifischen Programmierung und Optimierung der Software. Einzelne Berechnungen können von wenigen Stunden bis hin zu mehreren Wochen und Monaten andauern.

Auf allen gängigen HPC Systemen wird ausschließlich Linux als Betriebssystem eingesetzt. Die Bedienung der Systeme erfolgt über eine Kommandozeile. Für einzelne Rechnungen werden sog. Job-Skripte geschrieben, in denen auch die benötigten Rechenressourcen definiert werden. Diese werden an einen Scheduler weitergereicht, welcher den Ablauf der Rechnungen terminiert und koordiniert.

Weiterhin gibt es aber auch die Möglichkeit interaktiv direkt auf einem Rechenknoten eines Clusters zu rechnen und auch die Arbeit mit Programmen mit grafischer Oberfläche ist teilweise möglich.

Das kommt immer auf das jeweilige Programm an und lässt sich leider nicht pauschal beantworten. Grundsätzlich besteht eine gute Chance, dass Ihr Programm auf einem HPC Cluster läuft wenn es: Auf Linux läuft, sich über die Kommandozeile bedienen lässt und es parallel auf mehreren CPU Kernen rechnen kann (Stichwort OpenMP, MPI). Dagegen spricht oft wenn es sich um kommerzielle Software handelt, die nur für Windows verfügbar ist und auch nur über einen Grafische Oberfläche (GUI) bedient werden kann.

Forscherinnen und Forscher sollten sicher im Umgang mit der Linux-Konsole sein. An vielen Universitäten gibt es spezielle Einführungskurse zur Nutzung des lokalen Clusters. Zudem steht über HPC.NRW ein ausführliches Video-Tutorial zur Einführung in Linux im HPC Kontext bereit. 

Es entstehen grundsätzlich keine Kosten bei der Nutzung eines der Systeme.

Lizenzen für kostenpflichtige Software muss von den Arbeitsgruppen selbst beschafft werden sofern die Standorte nicht über cluster- bzw. campus-weite Lizenzen verfügen. Zudem gibt es eine Auswahl an Software die über die HPC.NRW Landesinitiative beschafft und an allen teilnehmenden Universitäten verfügbar ist. Mehr Informationen dazu finden Sie hier.

Der Zugang der Systeme wird von einzelnen Standorten reguliert und ist nur für registrierte Nutzer, meist per privatem SSH Schlüssel, möglich. Einige Universitäten erlauben zudem nur den Zugang aus ihrem eigenen Uni-Netz heraus und blockieren ausgehenden Verbindungen zum Internet.

Daten die auf einen Cluster kopiert werden sind grundsätzlich nur für den jeweiligen Besitzer und dem Adminitrationsteam zugänglich. Sie werden allerdings nicht verschlüsselt. Bei personenbezogenen Daten sollten Sie sich vorher bei ihrer Einrichtung informieren wie mit diesen umzugehen ist.

Je nach Rechenzentrum gibt es unterschiedliche Zugangskriterien. An größeren Tier-2 Zentren wird Rechenzeit, nach einem Review-Prozess, zumeist projektbasiert vergeben. Ein Antrag auf ein solches Projekt kann meist mehrmals im Jahr erfolgen. An kleineren Tier-3 Zentren kann der Zugang oft leichter erfolgen und Ressourcen können von allen institutsangehörigen Arbeitsgruppen genutzt werden.

Ausführliche Informationen zu den Zugangsvoraussetzungen finden Sie auf der Quick Reference Card der jeweiligen Universität.

Ja, das ist kein Problem. Angehörige deutscher öffentlicher oder staatlich anerkannter Lehr- und Forschungseinrichtungen können Rechenzeit an Tier-2-Zentren in NRW beantragen. Je nach Größe des Antrags wird eine technische und/oder wissenschaftliche Begutachtung durchgeführt. Hier finden Sie alle Informationen, rund um das Thema Rechenzeitbeantragung.

Es gibt in NRW drei Tier-2-Zentren: RWTH Aachen University, Universität Paderborn und Universität zu Köln.

Nein, leider können nur Mitglieder deutscher öffentlicher oder staatlich anerkannter Lehr- und Forschungseinrichtungen Rechenzeit an deutschen Tier-2 oder Tier-3-Zentren beantragen. Im Rahmen von kollaborativen Forschungsprojekten mit einer solchen Einrichtung als Partner kann dies unter gewissen Umständen dennoch ermöglicht werden. Gerne beraten wir Sie zu diesem Thema, bitte kontaktieren Sie unseren Helpdesk.

Ja, Angehörige deutscher öffentlicher oder staatlich anerkannter Lehr- und Forschungseinrichtungen können in der Regel an allen Tier-2-Zentren in Deutschland Rechenzeit beantragen. Je nach Größe des Antrags wird eine technische und/oder wissenschaftliche Begutachtung durchgeführt. Die Tier-2 Zentren von HPC.NRW sind an der RWTH Aachen University, der Universität Paderborn und der Universität zu Köln angesiedelt. Informationen zu den Beantragungswegen finden Sie hier.

Ja, hierzu können Sie sich an die deutschen Tier-1-Zentren oder die europäischen Tier-0-Zentren wenden. Die Rechenzeitvergabe in Deutschland findet über das Gauss Centre for Supercomputing statt. Anträge für europäische Zentren sind über PRACE organisiert.

Falls Sie bereits in einem HPC-Zentrum des Kompetenznetzwerks HPC.NRW rechnen, bleibt das lokale Rechenzentrum Ihr erster Ansprechpartner. So kann Ihnen gezielt geholfen werden. Hier finden Sie die entsprechenden Kontakte. Hat der Standort, an dem Sie arbeiten und forschen, keine eigenen HPC-Ressourcen (z.B. Mitarbeitende von Fachhochschulen), so können Sie sich auch gerne direkt per Mail an unseren Helpdesk wenden.

Das hängt von dem gewählten Zentrum ab. In HPC.NRW entnehmen Sie die Regelungen zurzeit wie folgt:

• RWTH Aachen University 
• Universität Paderborn
• Universität zu Köln

An allen Tier-2-Zentren soll die Beantragung zukünftig über JARDS erfolgen. Nähere Informationen zur Tier-2-Rechenzeitbeantragung finden Sie hier:

• RWTH Aachen University
• Universität Paderborn
• Universität zu Köln

Im HPC-Wiki haben wir eine Skalierbarkeitstutorial abgelegt, in dem Sie sämtliche Informationen finden.