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23. März 2022 - HochleistungsrechnenHeidelberger Studierende bei internationalem Wettbewerb im Hochleistungsrechnen

Unter dem Namen „Heidelbears“ nimmt ein Team aus Heidelberger Studierenden an der ISC Student Cluster Competition (SCC) teil - unterstützt und betreut von den Expert:innen des Universitätsrechenzentrums. Es ist bereits das fünfte Mal, dass die Universität Heidelberg ein studentisches Team zu dem Wettbewerb schicken kann.

Bär mit Kaffeetasse und Schriftzug Heidelbears

Die Student Cluster Competition ist ein jährlich stattfindender, internationaler Wettbewerb, bei dem Studierende aus der ganzen Welt im Bereich des Hochleistungsrechnens gegeneinander antreten. Die Teilnehmer:innen bewältigen dabei unterschiedliche Herausforderungen aus der Welt des Hochleistungsrechnens (engl. High-Performance Computing, kurz HPC).

Dieses Jahr wird der Wettbewerb aufgrund der Corona-Pandemie hybrid veranstaltet. Für den digitalen Teil, an dem alle 17 internationalen Teams teilnehmen, müssen die Studierenden mehrere HPC-Anwendungen für festgelegte externe HPC-Cluster optimieren. Die Anwendungen errechnen dabei z.B. Wettervorhersagen und Klimamodelle, analysieren turbulente Strömungen, oder lösen Aufgaben aus der Molekulartechnik. Zusätzlich müssen die Teilnehmer:innen eine HPC-Anwendung so umprogrammieren, dass sie möglichst schnell auf spezifischer neuer Hardware läuft.

Für den Wettbewerbsteil in Präsenz, an dem nur die fünf europäischen Teams teilnehmen, müssen die Studierenden selbst einen „Mini-HPC-Cluster“ bauen, konfigurieren und darauf Anwendungen möglichst performant laufen lassen. Die Hardwarekomponenten sind dabei frei wählbar, dürfen allerdings ein Leistungslimit von 3000W nicht überschreiten. Für die digitale Competition stehen als Rechenressourcen Supercomputer des Pittsburgh Supercomputing Centers (PSC), der University of Toronto und des HPC Advisory Council High-Performance Centers in Sunnyvale, California zur Verfügung.

Der digitale Wettbewerbsteil wird vom 14. März bis 12. Mai 2022 stattfinden. Die Competition vor Ort wird vom 30. Mai bis 1. Juni 2022 in Hamburg durchgeführt. In dieser Zeit können die Studierenden an den Aufgaben arbeiten und ihre Ergebnisse und die dazugehörigen Präsentationen optimieren. Am 1. Juni 2022 werden dann die Gewinnerteams der SCC bekanntgegeben.

„Es ist eine große Herausforderung, alle Teilnehmenden über viele Monate hinweg und mit fluktuierender Intensität des Wettbewerbs engagiert zu halten. Erfreulicherweise sind unsere Studierenden intrinsisch motiviert und sehr selbstständig“, erklären Aksel Alpay und Alexander Haller vom URZ-Servicebereich Future IT - Research & Education, die zusammen das Coaching des Teams übernommen haben. „Es ist auch sehr hilfreich, dass Heidelberg über die regelmäßige Teilnahme bei der SCC viele Erfahrungen gesammelt hat.“

Die Student Cluster Competition ist Teil der ISC High Performance, einem der weltweit größten Messe- und Kongressevents zum Hochleistungsrechnen, das dieses Jahr teils in Hamburg, teils digital stattfinden wird. Der Wettbewerb wird gemeinschaftlich von der ISC Group und dem HPC-AI Advisory Council organisiert.

 

Das Team

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I love working with computers. I like researching the components, building them, and testing different things on them. I'm fascinated by the idea of working with computers that are way more powerful than the current home PCs (even though there are already some quite powerful setups). Therefore, I totally love the opportunity I'm given here to work with HPC clusters and their surrounding challenges.

Oliver Arndt, B.Sc. Computer Science

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During my bachelor studies in mechatronics, I've developed a strong interest in computer science. For me, it was the automation aspect of computer programs that fascinated me the most. Computers can be used for so many things and their potential to automate processes in order to create value for humanity is gigantic. […] I see the SSC as a great opportunity to deepen my knowledge of high-performance computing and to build up new connections in that field. My hopes are that it will be a unique experience allowing me to help solve our very hard problems a little bit faster.

Eric Matthias Kern, M. Sc. Computer Engineering, inoffizielles SCC-Teammitglied

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I was always fascinated by the power of HPC and what you can do with it, especially what kinds of algorithms are the best to perform well on hardware with, for example, a large number of CPU cores […]. I am looking forward to use my skills for the ISC SCC 2022 and enhance my knowledge to the next level.

Kevin Klein, B.Sc. Computer Science

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I started my programming experience in school with Java and then worked during my bachelor studies at a software company which produces its own ERP system. There I developed my interest in databases and connecting various services via REST APIs. Privately I started with Arduino controllers and later with Raspberry Pi-controlled projects. I am especially interested in the interaction of the self-built circuits and hardware and the corresponding software. Therefore, I am also looking forward to working on our own cluster on the hardware level during the SCC and to use it later on the software level.

Manuel Philipp, M. Sc. Computer Engineering

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What draws me most to high-performance computing is that it is the literal bridge that connects the mathematical notion of „what-is“ to the computational framework of „how-to“. I have had my fair share of seduction to HPC from the Computational Fluid Dynamics lecture, where I realized how colossal large linear systems could be in real life. With a keen interest in CFD and numerics, I want to participate in ISC to experience and build such a „bridge“ for a practical problem.

Purusharth Saxena, M. Sc. Scientific Computing

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As a participant in the previous edition of ISC SCC, in 2021, I learnt about the technical aspects such as the fine-tuning of performance of the high performance applications for specific hardware, for example how to think about trade-offs in accuracy and precision for performance gains in GPUs. […] I am looking forward to participating in the competition once again, where I will get to improve upon the knowledge I gained last year, and hopefully also get to meet the other competing teams.

Sanchi Vaishnavi, M. Sc. Scientific Computing, Team Captain

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After participating in the virtual ISC Student Cluster Competitions in 2020 and 2021 and working with different HPC applications I managed to gather many insights on how to work on clusters. Last year’s weather model WRF in particular caught my interest. This led to me running some forecasts on my local machine. Obviously, I also came across ICON, which caught my eye since it is actually used by the DWD (Deutscher Wetter Dienst). Since ICON is part of this year’s applications it is a major motivation for me to participate again.

Holger Wünsche, M. Sc. Data and Computer Science