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Forschungsprojekt am HLRS mit ITEA Achievement Award 2010 in Gold ausgezeichnet

Parallelprogrammierung für die Industrie

Das Projekt ParMA - Parallel Programming for Multicore Architectures – wurde für seine herausragenden Beiträge zur Förderung von Forschung und Entwicklung im IT Bereich mit dem ITEA Achievement Award 2010 in Gold ausgezeichnet. An dem Projekt beteiligt waren auf deutscher Seite das Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart sowie weitere Wissenschaftspartner und kleinere und mittlere Unternehmen.

Virtual-Reality Darstellung einer Simulation von Verbrennungsprozessen.
(Foto: RECOM Services, Stuttgart)
Virtual-Reality Darstellung einer Simulation von Verbrennungsprozessen. (Foto: RECOM Services, Stuttgart)

Bis vor einigen Jahren stieg die Taktfrequenz von Prozessoren mit jeder Generation an, und die daraus resultierende Rechenleistungssteigerung stand jeder Anwendung unmittelbar zur Verfügung. Seit Mitte dieses Jahrzehntes allerdings stagniert die Taktfrequenz. Eine weitere Steigerung der Rechenleistung wird stattdessen durch eine Zunahme der Anzahl der sogenannten Rechenkerne (Englisch core) eines Prozessors erreicht, was zur Bezeichnung Multicore-Prozessor geführt hat. Damit eine Anwendung von der erhöhten Leistung solcher Multicore-Prozessoren profitieren kann, muss sie speziell so programmiert werden, dass mehrere Aufgaben gleichzeitig, das heißt parallel abgearbeitet werden. Diese so genannte Parallele Programmierung hört sich einfach an, ist in Realität aber sehr komplex und bedarf spezieller Fertigkeiten und unterstützender Entwicklungswerkzeuge.
Parallele Programmierung ist im Bereich des wissenschaftlichen Hochleistungsrechnens, wie zum Beispiel am HLRS der Universität Stuttgart, heute gang und gebe. In der Industrie dagegen ist diese Herangehensweise bislang nur wenig verbreitet. Das Projekt ParMA zielte vor diesem Hintergrund unter anderem darauf, die bis dato rein akademischen Entwicklungswerkzeuge an die Bedürfnisse industrieller Anwender anzupassen und somit parallele Programmierung im industriellen Umfeld zu erleichtern. Dadurch wird es möglich, auch in der Wirtschaft das volle Potential moderner Rechnerarchitekturen auszuschöpfen, um substanzielle Leistungssteigerungen für Anwendungen zu erzielen. Davon profitiert zum Beispiel die Autoindustrie bei der Simulation von Fertigungsprozessen oder der Energiesektor bei der Optimierung von Verbrennungsprozessen in Kraftwerken.
 


„Marmot“ und „Peruse“
Das HLRS stellte im Rahmen des Projekts unter anderem die Entwicklungswerkzeuge „Marmot“ und „Peruse“ bereit. Marmot ist ein Tool, das bei einem vorhandenen parallelen Programm die korrekte Verwendung von Kommunikationsmethoden zur Übermittlung von Daten zwischen verschiedenen Programmteilen überprüft. Nach der Korrektheitsprüfung durch Marmot dient Peruse gegebenenfalls dazu, die Datenkommunikation mit Blick auf die Datenwege sowie die Geschwindigkeit zu optimieren. Des Weiteren leitete das HLRS das Arbeitspaket zur Werkzeugentwicklung und koordinierte das vom BMBF finanzierte, deutsche Teilprojekt.
ITEA ist eine von der Industrie vorangetriebene europäische Initiative zur Förderung von Forschung und Entwicklung im IT Bereich. Ziel ist es, Industrieunternehmen, Universitäten und andere Forschungseinrichtungen in strategischen Forschungsprojekten zusammenzubringen und somit Wissenstransfer zu ermöglichen. Bisher hat ITEA mehr als 140 Projekte unter Teilnahme von über 1.000 Partnerinstitutionen aus 30 Ländern gefördert. Der ITEA Achievement Award in Gold, Silber oder Bronze, wird jährlich an die drei besten im letzten Jahr abgeschlossenen Projekte vergeben. Bei der Bewertung wird nicht nur die Qualität der Forschungsresultate, sondern auch deren unmittelbare wie mittelfristige industrielle Verwertung in Betracht gezogen. uk
 



Kontakt

Dr. José Gracia
Höchstleistungsrechenzentrum Universität Stuttgart
Tel. 0711/685-87208
e-mail: gracia@hlrs.de
 


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