Dass das CSCS im Tessin stehe, sei kein politischer Entscheid, sagte Roman Boutellier, Vizepräsident Personal und Ressourcen der ETH Zürich, bei den Feierlichkeiten der Grundsteinlegung für das neue Gebäude in Lugano. «Ausschlaggebend war die Grösse des Kantons. In kleinen Kantonen werden Entscheide schneller gefällt und umgesetzt, wie man dies nun auch an diesem Neubau sieht», sagte Boutellier. Das neue Hochleistungsrechenzentrum ist Teil der im Jahr 2007 lancierten nationalen Strategie für Hochleistungsrechnen HPCN. Hochleistungsrechner sind aus vielen wissenschaftlichen Bereichen nicht mehr weg zu denken. Sie ersetzen teilweise das Experiment oder unterstützen die Wissenschaftler dort, wo herkömmlichen Methoden die Forschung nicht mehr weiter bringen, um genauere Erkenntnisse über einen Prozess – etwa in der Chemie oder Teilchenphysik – zu erhalten.

Teil der nationalen Strategie

Um den Wissenschaftsstandort Schweiz zu sichern hat der Bund deshalb das Thema HPCN zur nationalen Strategie erklärt, in die zwischen 2009 und 2014 insgesamt 172,5 Millionen Franken fliessen sollen. «Die ETH Zürich investiert 80 Millionen Franken in den Neubau. Danach werden jährlich weiterhin 25 bis 30 Millionen Franken von der ETH an das CSCS ins Tessin fliessen», sagt Boutellier. Das neue Gebäude ist notwendig, weil die Infrastruktur am bisherigen Standort in Manno mangels ausreichender Strom- und Kältekapazität nicht in der Lage ist, die für die Schweiz zukünftig angestrebten Hochleistungsrechner zu betreiben. Der Energieverbrauch ist eines der zentralen Themen im Supercomputing, da er - wenn die Rechnerleistungen mit ihrem Stromverbrauch weiterhin so ansteigen wie bisher - irgendwann kaum noch zu bezahlen ist.

Energieeffizienz hat hohe Priorität

Im Jahr 2012 soll der Neubau bezugsfertig sein, und bis dahin möchte das CSCS einen Petaflop-Rechner besitzen – derzeit die grösste zur Verfügung stehende Rechnerleistung auf dem Markt. Ein derartiger Hochleistungsrechner ist in der Lage pro Sekunde eine Billiarde Rechenoperationen durchzuführen, hat aber heutzutage je nach System einen Stromverbrauch von etwa 3 bis 5 Megawatt. Laut Ladina Gilly vom CSCS, die zusammen mit dem Infrastrukturbereich Immobilien der ETH Zürich den Planungsprozess des neue Gebäudes aktiv mitgestaltete, sei das Gebäude, so wie es geplant wurde und nun umgesetzt wird, weltweit eines der energieeffizientesten Hochleistungsrechenzentren. Gilly hatte zuvor auf der ganzen Welt eine Auswahl an namhaften Hochleistungsrechenzentren besucht, um Anregungen für ein optimale Planung des neuen Rechenzentrums zu sammeln.

Einer der Gründe für die Energieeffizienz des neuen Hochleistungsrechenzentrums sei beispielsweise, dass nicht der ganze Rechnerraum gekühlt wird, sondern nur direkt am Rechner, dort wo die Kühlung benötigt wird. Für die direkte Kühlung wird auf Wasser gesetzt, das sechs Grad Celsius kalt aus 45 Metern Tiefe des knapp drei Kilometer entfernten Luganer Sees bezogen wird. Das Bürogebäude soll ein zertifiziertes Minergiehaus werden. Die Abwärme der Rechner wird den Luganer Industriewerken AIL kostenfrei zur Verfügung gestellt.

Ambitionierte Projekte als wichtiger Baustein

Wissenschaftliches Herzstück der nationalen Strategie dürften jedoch die darin lancierten Projekte wie das HP2C (High Performance and High Productivity Computing) sein. In dem bis anhin weltweit einzigartigen Projekt arbeiten Wissenschaftler, Soft- und Hardwarehersteller eng zusammen, um die nächste Rechnergeneration und die auf ihnen laufenden Anwendungen optimal zu gestalten (siehe ETH Life vom 2.09.2010).