High Performance Computing: Hochleistungsrechner für KI-Forschung

Neue Infrastruktur für Deep-Learning-Projekte in Betrieb – Angebot für wissenschaftliche Einrichtungen Bayerns 

KI-Forschende aller bayerischen Universitäten und Hochschulen können ab sofort die neue IT-Infrastruktur der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) für ihre Projekte nutzen. Das Zentrum für Nationales Hochleistungsrechnen Erlangen (NHR@FAU) hat dafür mehrere Hundert KI-Beschleuniger installiert, die der Freistaat Bayern im Rahmen der Hightech-Agenda Bayern finanziert hat. Das NHR@FAU stellt nicht nur die Rechenkapazität für Deep-Learning-Projekte zur Verfügung, sondern bietet einen umfassenden Service – von der Wahl der Ressourcen über die Organisation des Workflows bis hin zu Anwendungstrainings.

„Am NHR@FAU sind aktuell die beiden Cluster ‚Alex‘ und ‚Helma‘ installiert, deren Hardware für KI-Forschung geeignet ist und auch für andere anspruchsvolle Simulationsprojekte aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen die erforderliche Rechenkapazität bietet“, sagt Prof. Dr. Gerhard Wellein, Leiter des NHR@FAU. Alex läuft bereits und ist mit über 600 Grafikbeschleunigern, sogenannten GPUs, des Marktführers Nvidia ausgestattet. Im Herbst 2024 wurde das Helma-Cluster mit zunächst 384 Nvidia-GPUs der neuesten Generation (H100) installiert. Helma wird derzeit von ausgewählten Anwendergruppen auf Herz und Nieren getestet.

Über das Portal „BayernKI“ (ki.bayern.de/wissenschaft) erhalten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Forschungseinrichtungen des Freistaats einen einfachen und schnellen Zugang zu den kostenlosen Dienstleistungen des NHR@FAU. „Da die akademische KI-Forschung extrem schnell voranschreitet, haben wir diesen Zugang sehr niederschwellig gestaltet“, erklärt Gerhard Wellein. „Wer begründetes Interesse anmeldet, kann innerhalb weniger Tage losrechnen.“

Erste Projekte laufen bereits

Die neue KI-Infrastruktur wird bereits intensiv genutzt. Das Department Artificial Intelligence in Biomedical Engineering (AIBE) der FAU etwa erforscht, wie Ultraschall-Aufnahmen des Herzens von der KI generiert werden können. Diese künstlich erzeugten, aber realistischen Bildgebungsdaten haben keine datenschutzrechtlichen Einschränkungen und können zum Training anderer KI-Modelle oder auch in der Ausbildung genutzt werden. Ein weiteres Projekt, das am Lehrstuhl für Mustererkennung der FAU angesiedelt ist, entwickelt ein Sprachmodell für das deutsche Steuerrecht, das mithilfe einer automatisierten Datenpipeline hochqualitatives Trainingsmaterial erzeugt. Ziel ist es, KI-gestützte Analysen in komplexen Rechtsbereichen öffentlich zugänglich zu machen.

Für die KI-Projekte bietet das NHR@FAU nicht nur die benötigte Rechenleistung, sondern einen umfassenden Service: Die Nutzerinnen und Nutzer erhalten individuelle Unterstützung bei der Wahl der passenden Hardware-Ressourcen, bei Software-Anpassungen, bei der Optimierung ihrer Programme, bei der Verwaltung ihrer Daten und ganz allgemein bei der Organisation ihres Workflows. Außerdem überwachen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des NHR@FAU die laufenden Rechenaufträge und bieten regelmäßig Workshops und Kurse für Einsteiger und Fortgeschrittene an.

Weiterer Ausbau bis 2030

Für den Ausbau des Hochleistungsrechnens im Bereich KI am NHR@FAU sowie am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching stellt der Freistaat Bayern im Rahmen der Hightech Agenda insgesamt 55 Millionen Euro zur Verfügung. Mit diesen Mitteln werden in den kommenden Jahren an beiden Standorten die KI-Ressourcen für Forschende aus Bayern weiter ausgebaut. Als nationales Zentrum hält das NHR@FAU aber auch Kapazitäten für Forschende bundesweit bereit. Weil der massive Ausbau der Hightech-Infrastruktur viel Platz und ein modernes Umfeld benötigt, werden die Hochleistungsrechner zusammen mit dem NHR@FAU sowie Teilen des Regionalen Rechenzentrums Erlangen (RRZE) ab 2030 in einem neuen, energieeffizienten und nachhaltigen Rechenzentrumsgebäude untergebracht sein. Das Bauprojekt auf dem Erlanger Südgelände finanziert der Freistaat mit bis zu 270 Millionen Euro.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Gerhard Wellein
Tel.: 09131 85-28136
gerhard.wellein@fau.de