Введение
Междисциплинарный исследовательский центр в Германии
Forschungszentrum Jülich (FZJ) – это немецкое национальное исследовательское учреждение, проводящее междисциплинарные исследования в области энергетики, информационных технологий и биоэкономики. В его распоряжении широкий спектр исследовательских инфраструктур, таких как суперкомпьютеры, камера атмосферного моделирования, электронные микроскопы, ускоритель частиц, чистые помещения для нанотехнологий и многое другое. В настоящее время приоритетными направлениями исследований являются структурные изменения в регионе добычи бурого угля в Рейнланде, водород и квантовые технологии. Являясь членом Ассоциации Гельмгольца, с численностью персонала около 6800 сотрудников в десяти институтах и 80 подинститутах, Юлих является одним из крупнейших исследовательских институтов в Европе. Штаб-квартира Forschungszentrum Jülich расположена между городами Аахен, Кельн и Дюссельдорф, на окраине города Юлих в земле Северный Рейн-Вестфалия. FZJ имеет 15 филиалов в Германии и за рубежом, включая восемь площадок при европейских и международных источниках нейтронного и синхротронного излучения, два совместных института с университетом Мюнстера, Фридрих-Александерским университетом Эрлангена-Нюрнберга (FAU) и Helmholtz Zentrum Berlin (HZB), а также три офиса Project Management Jülich (PtJ) в городах Бонн, Росток и Берлин. Учреждение было основано 11 декабря 1956 года землей Северный Рейн-Вестфалия в форме зарегистрированной ассоциации, а в 1967 году было переименовано в Центр ядерных исследований Юлиха. В 1990 году его название было изменено на "Forschungszentrum Jülich GmbH".
История
11 декабря 1956 года парламент земли Северный Рейн-Вестфалия принял решение о создании "центра атомных исследований". Таким образом, было учреждено Общество содействия исследованиям в области ядерной физики (GFKF) в форме зарегистрированной ассоциации (e. V.). Основателем Общества считается государственный секретарь Лео Брандт (Министерство экономики и транспорта земли Северный Рейн-Вестфалия). Рассматривалось несколько вариантов местоположения, но выбор пал на лес Штеттерних в то время на территории округа Юлих. Общество содействия исследованиям в области ядерной физики (GFKF) было переименовано в Центр ядерных исследований Юлиха (или КФА – сокращение от немецкого названия). Спустя семь лет Центр был преобразован в общество с ограниченной ответственностью (GmbH), а в 1990 году получил название Forschungszentrum Jülich GmbH. Партнерами Forschungszentrum Jülich являются Федеративная Республика Германия (90%) и земля Северный Рейн-Вестфалия (10%).
Мерлин и Дидо
В 1958 году был заложен первый камень в фундамент исследовательских реакторов MERLIN (FRJ 1) и DIDO (FRJ 2), которые начали работу в 1962 году. Исследовательский реактор FRJ 1 был выведен из эксплуатации в 1985 году и полностью демонтирован в период с 2000 по 2008 год. Исследовательский реактор FRJ 2 был реактором класса DIDO и использовался для экспериментов по рассеянию нейтронов. Его эксплуатацией занималось подразделение Центральных исследовательских реакторов (ZFR). FRJ 2 являлся самым мощным источником нейтронов в Германии до ввода в эксплуатацию исследовательского нейтронного источника имени Хайнца Майера-Лейбница в Гархинге (FRM II). FRJ 2 в основном использовался для проведения экспериментов по рассеянию и спектроскопии конденсированных сред. Он работал с 14 ноября 1962 года по 2 мая 2006 года. В 2006 году был основан Юлихский центр нейтронных исследований (JCNS), что отражает роль Forschungszentrum Jülich как национального центра компетенций в области нейтронного рассеяния. Шесть наиболее важных приборов были перенесены из FRJ 2 в FRM II, где также были собраны новые приборы.
АВР
В 1956 году была сформирована группа заинтересованных сторон для подготовки к строительству реактора AVR. В 1959 году она стала "Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH" (AVR GmbH) – консорциумом из 15 местных поставщиков электроэнергии, возглавляемым муниципальными предприятиями Дюссельдорфа (Stadtwerke Düsseldorf) в качестве владельца и оператора (в число других партнеров входили муниципальные предприятия в Аахене, Бонне, Бремене, Гагене, Ганновере, Мюнхене и Вуппертале). Целью было продемонстрировать возможность и работоспособность высокотемпературного реактора с газовым охлаждением и графитовым замедлителем для производства электроэнергии. Компании BBC и Krupp отвечали за строительство реактора AVR, которое началось в августе 1961 года и было завершено в 1966 году, после того как консорциум получил проектный контракт в апреле 1957 года и контракт на строительство в феврале 1959 года. Стоимость строительства составила около 100 миллионов немецких марок. В 1967 году реактор AVR был введен в эксплуатацию и начал подавать электроэнергию в общенациональную энергосистему. 31 декабря 1988 года реактор AVR был остановлен; в ходе эксплуатации он подтвердил целесообразность реактора с шаровым слоем. Карл Штраус заявил в 2016 году, что "объект в целом эксплуатировался без каких-либо проблем". Средняя доступность составляла 60,4%. AVR получала научную поддержку и операционные субсидии от Центра ядерных исследований Юлиха (KFA), но формально оставалась независимой. С середины 1980-х годов KFA (в то время) сократила свою поддержку дальнейшего развития высокотемпературного реактора с газовым охлаждением. Демонтаж реактора AVR с шаровым слоем продолжается и по сей день (см. раздел о его демонтаже и утилизации). Особую сложность представляло сильное загрязнение активной зоны реактора радиоактивной графитовой пылью. Это загрязнение было вызвано покрытием топливных таблеток из карбида кремния и пористого углерода, которое вытекало при высоких температурах в активной зоне реактора, высвобождая радиоактивные продукты деления. Консорциум BBC и Krupp недооценил температуру в активной зоне реактора на 300 К. FZJ решил эту проблему, заполнив активную зону реактора вспененным легким бетоном, который связывает частицы пыли и стабилизирует активную зону реактора. Исследователь в области безопасности Райнер Мурманн, привлекший внимание общественности к загрязнению графитовой пылью, был удостоен премии "Обнародователь" в 2011 году. Сразу после ядерной катастрофы на Фукусиме FZJ и AVR GmbH создали независимую экспертную группу для изучения истории реактора AVR и, в частности, для подготовки официального заявления по поводу публичных разоблачений Мурманна.
Корпоративная структура
Forschungszentrum Jülich является обществом с ограниченной ответственностью (GmbH) со следующими органами управления: Собрание партнеров, наблюдательный совет и правление. В Собрание партнеров входят представители федерального правительства Германии и правительства земли Северный Рейн-Вестфалия. Председателем правления является Вольфганг Маркардт, занимающий эту должность с 1 июля 2014 года. Другими членами правления, по состоянию на октябрь 2021 года, являются Карстен Бенеке (вице-председатель с 2011 года), Астрид Ламбрехт (с 2021 года) и Фрауке Мелхиор (с 2021 года). В состав комитетов FZJ входят Научно-консультативный совет и Научно-технический совет (WTR).
Финансы
Годовой бюджет Forschungszentrum Jülich в 2022 году составил около 948 миллионов евро. Из этой суммы 48% приходилось на институциональное финансирование от федерального правительства Германии и земли Северный Рейн-Вестфалия, а 52% – на внешнее финансирование. Внешнее финансирование включает в себя международные (ЕС) и национальные (федеральное и земельное правительство, DFG и другие) гранты на проекты, научно-исследовательские и инфраструктурные услуги (контракты), а также управление проектами от имени Федеративной Республики Германия и земли Северный Рейн-Вестфалия.
Работники
В Forschungszentrum Jülich работает 6 796 сотрудников (по состоянию на декабрь 2020 года). Почти 2 700 из них – ученые, и из этих ученых 850 – аспиранты. Ученые работают в области естественных, биологических и инженерных наук в сферах информационных технологий, энергетики и биоэкономики. Около 867 человек заняты в административной и обслуживающей сферах, 1 380 человек работают в Project Management Jülich, а 500 сотрудников относятся к техническому персоналу. В FZJ также обучается более 300 профессиональных учеников и студентов, проходящих практику по 23 различным специальностям. В 2020 году 672 приглашенных ученых из 62 стран проводили исследования в Юлихе.
Призы и награды для сотрудников Jülich
10 декабря 2007 года Питер Грюнберг из Forschungszentrum Jülich был удостоен Нобелевской премии по физике совместно с Альбертом Фертом из Университета Париж-Суд во Франции. Ученые были отмечены наградой за открытие гигантского магнитосопротивления, сделанное ими независимо друг от друга. Это была первая Нобелевская премия для сотрудника Forschungszentrum Jülich или Ассоциации Гельмгольца. В 1998 году Питер Грюнберг был удостоен немецкой премии "Будущее Германии", а в 2007 году он и Альберт Ферт совместно получили премию Японии, а также израильскую премию "Вольф" по физике. В 2011 году премию "Вольф" по физике также совместно получили Кнут Урбан из Forschungszentrum Jülich, Максимилиан Хайдер из CEOS GmbH, Гейдельберг, и Харальд Розе из Технического университета Дармштадта за их прорыв в области электронной микроскопии. Они также получили японскую премию Honda в 2008 году за то же самое открытие. В 2002 году Мария Регина Кула и Мартина Поль были удостоены немецкой премии "Будущее Германии" за разработку биологических катализаторов.
Обучение и преподавание в Forschungszentrum Jülich
В 2020 году в Forschungszentrum Jülich прошли обучение более 300 человек по 23 различным профессиям. В сотрудничестве с университетом RWTH Aachen и Университетом прикладных наук Аахена, FZJ также предлагает программы дуального обучения, сочетающие профессиональную подготовку и академическое образование. После успешной сдачи выпускных экзаменов, обучающимся предлагается шестимесячный трудовой договор по выбранной специальности. С момента основания Forschungszentrum Jülich более 5000 стажеров завершили обучение по более чем 25 различным профессиям. В рамках совместной процедуры с федеральной землей Северный Рейн-Вестфалия, директора институтов Forschungszentrum Jülich назначаются профессорами в одном из соседних университетов (например, в Аахене, Бонне, Кельне, Дюссельдорфе, Бохуме, Дуйсбурге, Эссене, Мюнстере) в соответствии с "Юлихской моделью". В сотрудничестве с университетами создаются аспирантуры и исследовательские школы (например, Международная исследовательская школа Гельмгольца по биофизике и науке о мягких материалах совместно с университетами Кельна и Дюссельдорфа). Цель этого – поддержка и стимулирование междисциплинарного научного образования аспирантов.
Области исследований
Научно-исследовательский центр Юлиха объединяет свою исследовательскую деятельность в три междисциплинарных стратегических направления исследований: энергетика, информация и биоэкономика.
Информация
Ученые, работающие в области информационных исследований, изучают, как информация обрабатывается в биологических и технических системах. Они занимаются моделированием и наукой о данных в рамках высокопроизводительных вычислений (HPC) или суперкомпьютерных технологий, исследованиями мозга, а также разработкой информационных технологий на основе биоэлектроники и наноэлектроники с целью применения принципов биологической обработки информации к техническим системам. В области суперкомпьютерных технологий Юлихский исследовательский центр разрабатывает и эксплуатирует собственные суперкомпьютеры (см. раздел «Научно-исследовательские инфраструктуры»), которые используются для проведения вычислительных симуляций. Эти ресурсы также применяются в исследованиях мозга. Цель исследований мозга в Юлихе – изучение молекулярной и структурной организации мозга для лучшего понимания таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Исследования проводятся в сотрудничестве с университетскими клиниками Бонна, Кёльна, Ахена и Дюссельдорфа. Исследования в области квантовых технологий тесно связаны с информационными исследованиями. Это включает в себя разработку квантовых компьютеров, компонентов, концепций и прототипов, которые создаются в Юлихе. Юлихский исследовательский центр сотрудничал с Google в разработке квантового компьютера Sycamore и станет площадкой для размещения первого универсального квантового компьютера, разработанного в Европе, в рамках проекта OpenSuperQ.
Энергия
Юличские исследования направлены на создание энергетической системы, основанной на возобновляемых источниках энергии. Эта область исследований в основном охватывается Институтом исследований энергетики и климата (IEK). В IEK 14 подинститутов, которые занимаются различными задачами в сотрудничестве с другими институтами. Его исследовательские приоритеты включают фотовольтаику, топливные элементы и водород как энергоноситель, исследования в области батарей и новых методов накопления энергии, а также процессы повышения эффективности ископаемого топлива. В контексте осуществимости энергетического перехода, Forschungszentrum Jülich изучает и моделирует энергетические системы. В рамках материаловедческих исследований институт также участвует в разработке термоядерных реакторов (таких как ITER и Wendelstein 7 X). В области производства энергии путем ядерного деления (атомной энергии) FZJ в настоящее время проводит исследования только в области обращения с ядерными отходами. Два подинститута IEK занимаются исследованиями атмосферы и климата, сосредоточенных на взаимодействии между деятельностью человека, качеством воздуха и климатом, а также на совершенствовании климатических и атмосферных моделей в сотрудничестве с Юлихским суперкомпьютерным центром. FZJ, с 265 штатных сотрудниками (по состоянию на 2019 год), располагает крупнейшей площадкой для изучения водородных технологий в рамках Ассоциации Гельмгольца. Исследования проводятся в области производства, преобразования и хранения (например, в жидких средах, жидких органических водородных носителях) водорода, а также в области инфраструктуры водородной экономики.
Устойчивая биоэкономика
Биоэкономика – это экономическая система, основанная на устойчивом использовании биологических ресурсов, включая растения, животных и микроорганизмы. Считается, что биоэкономика станет необходимой в связи с ограниченностью запасов нефти, на которой базируется производство многих промышленных и бытовых товаров, антропогенным изменением климата и продолжающимся ростом населения Земли. В сфере устойчивой биоэкономики FZJ концентрируется на переходе от экономики, основанной на нефти, к биоэкономике. Данные исследования проводятся в области биотехнологий с целью использования возобновляемого сырья для биотехнологического производства базовых материалов, имеющих промышленное или фармацевтическое значение. Исследования в области растениеводства направлены на оптимизацию урожайности сельскохозяйственных культур и повышение их пригодности для использования в качестве топлива. Третье направление исследований в FZJ посвящено изучению химических и физических процессов, происходящих в почве.
Структурные изменения в регионе добычи лигнита Рейнлянда
В регионе добычи бурого угля Рейнской области, где находится FZJ, происходят важные структурные изменения, связанные с отказом от угля. Правительство земли Северный Рейн-Вестфалия стремится превратить регион в европейский образец для обеспечения энергоснабжения и ресурсной безопасности. Благодаря своим исследовательским проектам FZJ будет способствовать успешной трансформации Рейнского региона. Эти проекты охватывают выращивание новых культур, устойчивое сельское хозяйство и развитие водородной экономики, а также сотрудничество между сферой информационных технологий и промышленностью, например, в области искусственного интеллекта или анализа данных. Цель – создать конкурентное преимущество для инновационных предприятий.
Научно-исследовательская инфраструктура
Фorschungszentrum Jülich управляет многочисленными исследовательскими инфраструктурами, которые доступны для внутренних и внешних пользователей. FZJ координирует участие и участвует в нескольких исследовательских инфраструктурах, включенных в Дорожную карту ESFRI, определяющую стратегически важные объекты и платформы в ЕС. К ним относятся нейробиологическая цифровая платформа EBRAINS, проект EMPHASIS по фенотипированию растений, координация европейской сети суперкомпьютеров PRACE и сотрудничество IAGOS в области исследований атмосферы Земли с использованием приборов, установленных на коммерческих самолетах. Центр Эрнста Руски 2.0 для ультравысокоразрешенной электронной микроскопии и немецкий вклад в Европейскую инфраструктуру исследований аэрозолей, облаков и микропримесей (ACTRIS D) входят в состав Национальной дорожной карты Германии с 2019 года. В рамках этой Дорожной карты Федеральное министерство образования и научных исследований Германии (BMBF) определяет приоритетные инфраструктурные проекты, имеющие стратегическое и научно-политическое значение.
Наноустановка Гельмгольца
Наноустановка Гельмгольца (HNF) – это комплекс с большой (1100 м²) чистой комнатой, классифицированной по стандартам ISO 1–3. HNF является центральной технологической платформой Ассоциации Гельмгольца для производства наноструктур и микросхем. Основные направления работы HNF включают разработку экологичных микрочипов и вычислительных систем, квантовых вычислений, нейроморфных вычислений, биоэлектроники и микрофлюидики.
Центр Эрнста Руски
Центр микроскопии и спектроскопии с электронами имени Эрнста Руски (ER C) был выбран Федеральным министерством образования и научных исследований Германии (BMBF) в качестве национальной исследовательской инфраструктуры для ультравысокоразрешающей электронной микроскопии. Электронно-оптические приборы в ER C также доступны для использования внешним ученым и предприятиям. Они позволяют исследовать структуры на атомном и молекулярном уровне. Для этих исследований можно использовать электронный микроскоп PICO, поскольку он способен корректировать сферическую и хроматическую аберрации линз.
Камера атмосферного моделирования SAPHIR
В 20-метровой камере SAPHIR (Симуляция атмосферной фотохимии в большой реакционной камере) Институт энергетических и климатических исследований – Тропосфера (IEK 8) изучает фотохимические реакции в атмосфере Земли.
Центры фенотипирования растений в Юлихе
Центр фенотипирования растений в Юлихе (JPPC) — ведущее международное учреждение, занимающееся разработкой и применением неинвазивных методов для количественной оценки структуры и функционирования растений. В JPPC разрабатываются технологии и анализируются признаки растений на механистическом уровне в условиях высокой пропускной способности и в полевых условиях.
Суперкомпьютеры
Центр суперкомпьютерных вычислений Юлиха (JSC) при Forschungszentrum Jülich управляет суперкомпьютерами высочайшей производительности и вырос из первого немецкого центра высокопроизводительных вычислений (HLRZ), основанного в Юлихе в 1987 году. В 2003 году рядом с Центром суперкомпьютерных вычислений Юлиха был построен машинный зал площадью 1000 м² для суперкомпьютеров. JSC объединил усилия с Центром высокопроизводительных вычислений Штутгарта (HLRS) и Лейбницким центром суперкомпьютерных вычислений (LRZ) в Гархинге близ Мюнхена, образовав Центр суперкомпьютерных вычислений Гаусса (GCS), объединяющий три самых мощных вычислительных центра под одной крышей. Кроме того, JSC координирует развитие европейской сети суперкомпьютеров PRACE. Возглавляет JSC физик и специалист в области компьютерных наук Томас Липперт.
ЮРЕКА (2015)
Суперкомпьютер JURECA заменил JUROPA в 2015 году и был расширен в 2017 году за счет добавления модуля ускорения на основе графических процессоров. Это сделало JURECA первым в мире суперкомпьютером с модульной архитектурой, введенным в продуктивную эксплуатацию. Обладая вычислительной мощностью 3,78 петафлопс, система заняла 29-е место в списке TOP500 в ноябре 2017 года. В период с осени 2020 года по начало 2021 года кластерный модуль JURECA был заменен на модуль JURECA DC, предназначенный для обработки больших объемов данных, что увеличило пиковую производительность системы до 23,5 петафлопс.
JUWELS (2018)
Суперкомпьютер JUWELS (Jülich Wizard for European Leadership Science) был введен в эксплуатацию в 2018 году и расширен в 2020 году за счет добавления бустерного модуля на основе графических процессоров. Совокупные кластерный и бустерный модули обладают теоретической пиковой производительностью 85 квадриллионов операций с плавающей точкой в секунду (85 петафлопс), что сделало JUWELS самым мощным суперкомпьютером в Европе и седьмым по мощности в мире на момент дебюта бустерного модуля в списке TOP500 в ноябре 2020 года. Более того, бустерный модуль JUWELS был самой энергоэффективной системой среди десяти самых мощных компьютеров в мире на момент его представления.
Юпитер (2024)
В рамках EuroHPC JU в Юлихском суперкомпьютерном центре будет размещен суперкомпьютер JUPITER (Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research), который станет первым суперкомпьютером экзафлопс-класса в Европе. Установка машины запланирована на 2024 год, и она должна превысить порог в один квинтиллион ("1" с 18 нулями) операций в секунду.
Медицинская визуализация
Институт нейронаук и медицины (INM) разрабатывает и применяет методы медицинской визуализации с использованием МРТ и ПЭТ для клинических целей и изучения неврологических, нейропсихологических и психологических вопросов. Оборудование ИНМ включает в себя комбинированный МРТ-ПЭТ томограф мощностью 3 Тесла и 9,4 Тесла, а также МРТ системы мощностью 7 Тесла, 4 Тесла и 3 Тесла.
Исследования с использованием нейтронов
Фorschungszentrum Jülich – национальный центр компетенций в области нейтронной дифракции и рассеяния. Центр нейтронной науки Юлиха (JCNS), эксплуатирующий приборы на различных нейтронных источниках по всему миру, был создан в 2006 году – за несколько месяцев до вывода из эксплуатации исходного нейтронного источника (исследовательского реактора FRJ 2 в Юлихе). Шесть наиболее важных приборов были перенесены из FRJ 2 в FRM II, там же были собраны и новые приборы. Кроме того, у JCNS есть представительства в Институте Лауэ-Ланжевена (ILL) в Гренобле и в источнике спалляции нейтронов (SNS) в Оук-Ридже.
Синхротрон охлаждающего устройства (COSY)
Синхротрон COSY — ускоритель частиц (синхротрон) и кольцо хранения (длина окружности: 184 м) для ускорения протонов и дейтеронов, эксплуатируемый Институтом ядерной физики (IKP) при ФЗЖ. Для COSY характерно охлаждение пучков, которое уменьшает отклонение частиц от заданной траектории (что также можно понимать как тепловое движение частиц) с использованием электронного или стохастического охлаждения. На COSY имеется ряд экспериментальных установок для исследований в области адронной физики. В настоящее время исследования сосредоточены на изучении электрического дипольного момента протонов, тестировании компонентов и методов для планируемого объекта исследований антипротонов и ионов, а также на подготовительных экспериментах по созданию нейтронного источника на основе ускорителя. Предыдущие ключевые эксперименты, такие как магнитный спектрометр ANKE, масс-спектрометр времени пролета TOF и универсальный детектор WASA, который был перенесен на COSY из кольца хранения CELSIUS в The Svedberg Laboratory (TSL) в Уппсале, были выведены из эксплуатации и в основном демонтированы. Синхротрон используется учеными из немецких и международных научно-исследовательских институтов на внутренних и внешних мишенях. Он является одним из исследовательских объектов, используемых для совместных исследований, финансируемых Федеральным министерством образования и научных исследований Германии.
Мозг
EBRAINS – это цифровая европейская исследовательская инфраструктура, созданная в рамках финансируемого ЕС проекта «Human Brain Project» (HBP). Forschungszentrum Jülich поддерживает эту инфраструктуру, предоставляя вычислительные мощности для проведения моделирования и анализа больших данных. Цель проекта – дальнейшее развитие исследований мозга и применение научных результатов в этой области для создания инноваций, вдохновленных работой мозга, в области вычислительной техники, медицины и промышленности. В Центре биомолекулярной ЯМР имеется один спектрометр ЯМР частотой 900 МГц для спектроскопии ЯМР в растворе, один спектрометр ЯМР частотой 800 МГц для спектроскопии ЯМР в растворе и твердом теле, прибор ЯМР частотой 700 МГц для спектроскопии ЯМР в растворе, два прибора ЯМР частотой 600 МГц для спектроскопии ЯМР в растворе и еще один спектрометр ЯМР частотой 600 МГц для спектроскопии ЯМР в твердом теле. В 2014 году был установлен новый прибор ЯМР в твердом теле с усилением методом DNP на частоте 600 МГц.
Центр мембраны
Центр мембран в Forschungszentrum Jülich (площадью около 1550 м2) предоставляет исследовательскую инфраструктуру для разработки мембранных систем, охватывающую весь спектр услуг – от производства необходимых материалов и их характеризации с помощью аналитического оборудования до испытания модулей и компонентов. Приоритетным направлением является разработка новых мембранных систем для энергетических технологий, предназначенных для разделения парниковых газов из отходящих газов и создания основы для перспективных топливных элементов и твердотельных аккумуляторов.
Другие исследовательские проекты
В Forschungszentrum Jülich имеется решетчатая стальная мачта (высотой 124 метра) для метеорологических измерений. Она оснащена платформами на высотах 10 м, 20 м, 30 м, 50 м, 80 м, 100 м и 120 м, на которых установлены измерительные приборы. Мачта для измерений была возведена в 1963/64 году и представляет собой треугольную конструкцию из стального каркаса.
IBM p690 кластер "Скачок" (2004)
Массивно параллельный суперкомпьютер IBM p690, кластер Jump, был введен в эксплуатацию в начале 2004 года. Он состоял из 1312 процессоров Power4+ 2C 1,7 ГГц (41 узел, каждый с 32 процессорами) и обладал внутренней памятью объемом 5 терабайт (128 гигабайт на узел), достигая максимальной производительности 5,6 терафлопс. На момент ввода в эксплуатацию он занимал 30-е место в списке самых мощных компьютеров мира. Узлы были соединены высокопроизводительным коммутатором (HPS). Благодаря глобальной параллельной файловой системе, приложения имели доступ к более чем 60 терабайтам дискового пространства и интегрированному ленточному накопителю емкостью один петабайт. Кластер IBM p690 Jump работал под управлением операционной системы AIX 5.1. В 2008 году система была временно заменена IBM Power6 p6 575 до запуска JuRoPA.
Суперкомпьютер Jülich BlueGene/L (JUBL, 2006)
JUBL был представлен в 2006 году и считается предшественником JUGENE. Он был выведен из эксплуатации после успешного ввода JUGENE в эксплуатацию в середине 2008 года.
Юличский суперкомпьютер BlueGene/P (JUGENE, 2008)
22 февраля 2008 года в эксплуатацию был введен массивно-параллельный суперкомпьютер JUGENE, построенный на архитектуре IBM BlueGene/P. Периодически он являлся самым быстрым компьютером в Европе и самым быстрым гражданским компьютером в мире. В 2012 году его сменил JUQUEEN.
HPC-FF и JuRoPA (2009)
26 мая 2009 года в эксплуатацию были введены два компьютера – HPC FF и JuRoPA. Эти два компьютера могли объединяться для решения отдельных задач, и вместе они демонстрировали производительность 274,8 терафлопс/с в тесте Linpack, что позволило им занять десятое место в мировом рейтинге. В качестве операционной системы использовался SUSE Linux Enterprise Server. Таким образом, в 2009 году в работе находились три вычислительных системы. Оба компьютера были выведены из эксплуатации в июне 2015 года и заменены на JURECA. HPC FF – компьютер, разработанный компанией Bull для исследований в области термоядерного синтеза, состоящий из 1080 кластерных узлов, каждый из которых оснащен двумя четырехъядерными процессорами Xeon (Xeon X5570, 2,93 ГГц). JuRoPA был создан компанией Sun и включал 4416 процессоров Xeon X5570 (2208 процессорных узлов).
Джукен (2012)
Суперкомпьютер JUQUEEN был введен в эксплуатацию в 2012 году. Он обладает пиковой производительностью 5,9 петафлопс/с и на момент запуска был самым быстрым суперкомпьютером в Европе.
Местоположение и доступность
Научный центр Юлиха расположен в центре леса Штерниха в Юлихе (район Дюрен, Северный Рейн-Вестфалия) и занимает площадь 2,2 квадратных километра. Он находится примерно в 4 км к юго-востоку от Юлиха, около 30 км к северо-востоку от Ахена и 45 км к западу от Кельна. Некоторые объекты Научного центра Юлиха расположены не на территории кампуса, а примерно в 1 км к западу от кампуса, на территории бывшей ремонтной мастерской федеральных железных дорог (BAW).
Инфраструктура
В дополнение к научным институтам и крупномасштабным объектам, в Forschungszentrum Jülich имеются несколько подразделений инфраструктуры и центральных институтов, включая, например, заводскую пожарную дружину, которая работает в режиме 24/7, готовая к защите людей, имущества, животных и окружающей среды в и вокруг Forschungszentrum Jülich. Целью работы Медицинской службы является обеспечение здоровых условий труда в Forschungszentrum Jülich. Предоставляемые услуги охватывают вопросы охраны труда и техники безопасности, экстренную медицинскую помощь и психосоциальное консультирование. На территории кампуса Государственный институт охраны труда (LAfA) земли Северный Рейн-Вестфалия управляет государственным центром сбора радиоактивных отходов для Северного Рейна-Вестфалии и Нижней Саксонии. Этот центр принимает радиоактивные отходы из Forschungszentrum Jülich, а также другие (низкоактивные) радиоактивные отходы из двух вышеупомянутых федеральных земель. С 1979 года в распоряжении Forschungszentrum Jülich также имеется собственная железнодорожная ветка для грузовых перевозок, представляющая собой тупик на территории кампуса.