Die Bereitstellung von Software gehört zu den Hauptaufgaben von HPC.NRW. Das können geeignete Simulationsprogramme, aber auch Komponenten wie optimierte numerische Bibliotheken, Softwareentwicklungstools wie sequentielle und parallele Debugger, Werkzeuge zur Performanceanalyse und allgemeine Werkzeuge für die effiziente Nutzung von HPC-Ressourcen sein.

Dafür wird regelmäßig der Bedarf der Rechenzentren, des HPC-Supports und der Nutzenden ermittelt. Danach folgt eine Evaluierung möglicher Alternativen.

HPC.NRW schafft schließlich die benötigte Software und beziehungsweise deren Alternativen an und macht diese verfügbar. Dabei wird ein Augenmerk auf die Verwendung von frei verfügbaren Paketen gelegt und bei kommerzieller Software mindestens eine Dual-Vendor-Strategie verfolgt, um einen Vendor-Lock-in zu vermeiden. Zusätzlich unterstützt HPC.NRW weitere Initiativen zur landesweiten Softwareanschaffung wie zum Beispiel die Landeslizenz für NAG Kompiler und Bibliotheken.

LANDESLIZENZEN

Über HPC.NRW bereits erfolgreich verhandelte Landeslizenzen und damit über HPC.NRW inklusive Support für alle Standorte verfügbar sind:

• Intel Parallel Studio XE/Intel OneAPI mit Premier Support
• Totalview HPC Debugger
• PGI Compiler/Nvidia HPC SDK
• ARM Software (DDT, MAP, Performance Reports)
• Professioneller Support für SLURM

Falls nur eine begrenzte Lizenzanzahl in einer Landeslizenz verfügbar ist, wird diese durch gemeinsame und redundant betriebene Lizenzserver verwaltet, sodass eine möglichst große Anzahl an Lizenztoken jedem Standort zur Verfügung steht. Damit  können möglichst große HPC-Jobs mit den Programmen oder Werkzeugen ausgeführt werden.

Außerdem konnten auch schon weitere Anschaffungen einzelner Standorte oder kleinerer Gruppen von Standorten über HPC.NRW erfolgreich durchgeführt werden.

BESONDERE HERAUSFORDERUNGEN: SIMULATIONSPROGRAMME

Die Anschaffung von Simulationsprogrammen stellt eine zusätzliche Herausforderung dar. Zum einen sind die Lizenzmodelle oftmals auf Arbeitsgruppen statt auf Rechenzentren ausgelegt und eine Anschaffung für alle Nutzenden (lokale und externe) eines Rechenzentrums vom Softwarehersteller nicht vorgesehen. Zum anderen sind Simulationsprogramme sehr spezifisch für einzelne Forschungsrichtungen. HPC.NRW löst diese Probleme auf verschiedenen Wegen:

1. Verhandlung mit Softwareherstellern, die ein Arbeitsgruppenmodell verfolgen, um die Umstellung beziehungsweise Erweiterung auf ein Rechenzentrumsmodell oder die Einführung kostenfreier Support- und Wartungslizenzen zu erreichen.
2. Bündelung von Bedarfen auf einzelne Standorte durch Verbesserung der Mobilität der Nutzer und Dokumentation.
3. Angebot von Migrationshilfe von kommerziellen Programmen zu kostenfreien Alternativen in enger Zusammenarbeit mit dem HPC-Support und den Fachberatungen.

Die Softwareumgebung eines HPC Clusters ist neben der Hardware einer der wichtigsten Aspekte eines HPC Systems. Die Harmonisierung der Softwareumgebung ist dabei eine nahezu notwendige Voraussetzung. So verbessert HPC.NRW die Mobilität von Nutzern zwischen Systemen und insbesondere zwischen verschiedenen Ebenen der HPC-Versorgungspyramide (zwischen Arbeitsgruppenclustern, Tier-3 Systemen, Tier-2 Systemen, Tier-0/1 Systemen).  Nutzende werden so befähigt HPC-Systeme höherer Ebenen effizient zu nutzen.

Das Kompetenznetzwerk HPC.NRW verfolgt in Bezug auf die Harmonisierung einen impliziten Weg: Durch die Bereitstellung von Best-Practice Guides und anderen Hilfestellungen für den HPC-Betrieb soll eine ”schleichende” Harmonisierung erreicht werden. Diese bietet jedoch noch genügend Flexibilität, um lokale Besonderheiten wie zum Beispiel Anforderungen spezieller Hardware oder spezieller Nutzendengruppen mit einfließen zu lassen.

Die Best-Practice Guides sind auf dem weltweit zugreifbare und editierbare HPC-Wiki veröffentlicht worden. Dieser öffentliche Weg erlaubt die weltweite Kollaboration und Weiterentwicklung der Guides.