Heutige technologische Innovationen liefern neue Bausteine für Rechnersysteme und bieten mehr Flexibilität für das Design leistungsfähiger und energieeffizienter Hochleistungsrechner. Beispiele dafür sind die neue Generation von Prozessoren (Many-Core CPUs, FPGA, GPU) mit integriertem Speicher mit hoher Bandbreite (High-Bandwidth Memory) sowie künftiger hochkapazitärer persistenter Speicher als Ergänzung zum DRAM. Die effiziente Nutzung dieser Bausteine stellt neue Herausforderungen sowohl an Programmentwickler als auch an die Betreiber künftiger Rechnersysteme. 

Um das Potential dieser Innovationen zu nutzen, sind software-seitig neue Lösungsansätze notwendig. Für die Anwendungsentwickler bedeutet das, für die zunehmend komplexen Anwendungsszenarien mit rechen- und datenintensiven Schritten fortgeschrittene Programmiermodelle mit flexiblen Laufzeitsystemen für das Software-Design zu nutzen. Die tiefer gewordene Speicherhierarchie – vom knotenlokalen NVRAM über Netzwerkspeicher (Burst Buffer) bis zu hochkapazitären parallelen Datensystemen – bietet neue Konfigurationsoptionen, die von Betreiber balanciert werden muß.

In enger Kooperation mit Technologieanbietern und Anwendungsexperten erforschen wir neue Implementierungsmethoden, um das Potential neuer Rechnerarchitekturen, z. B. für Anwendungen der numerischen Mathematik oder Materialwissenschaftlern, zu erschließen. Hierfür entwickeln wir neue algorithmische Ansätze und unterstützen die domänen-spezifischen Programmentwickler bei der Umsetzung und Integration.