Der leistungsstärkste Supercomputer Europas
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Supercomputer: die Formel 1 der EDV!
Weltweit werden die schnellsten Supercomputer in einer Top 500-Liste geführt. Deutschlands schnellstes Exemplar ist der JUWELS Booster des Forschungszentrums Jülich. Er ist nach der jüngsten Ausbaustufe der schnellste Supercomputer Europas. Vom Ranking ausgeschlossen sind Cluster-Systeme, deren Rechenkerne örtlich voneinander getrennt und über das Internet verbunden sind. In diesem Zusammenhang spricht man von Cloud-Clustern.
Meist stehen Supercomputer in einem größeren Rechenzentrum. Wichtig ist hier eine optimale Kühlung des Supercomputers. Denn dieser verbraucht enorm viel Strom und produziert entsprechend viel Wärme. Die Kühlung muss dabei möglichst effizient arbeiten. Eine Warm- und eine Kälte-Zone sowie ein ausgeklügeltes Zirkulations-Konzept helfen, die Abwärme eines Supercomputers besser nutzen zu können.
Was hat es mit der Abkürzung „FLOPS“ auf sich?
Im Vergleich zu den schnellsten normalen Computern haben Supercomputer eine um ein vielfaches höhere Rechenleistung. Die Rechenleistung eines Computers wird durch die Einheit „FLOPS“ angegeben. Das steht für „floating point operations per second“ – deutsch: „Gleitkomma-Operationen pro Sekunde“. Das beschreibt, wie viele Gleitkomma-Operationen (Additionen oder Multiplikationen) der Rechner innerhalb einer Sekunde berechnen kann.
Der deutsche JUWELS Booster schafft aktuell stolze 44,1 PetaFLOPS, also 44,1 Billiarden Einheiten pro Sekunde. Um eine Vorstellung dieser ungeheuren Zahl zu bekommen: Hinter der 44,1 stehen 15 Nullen! Siehe FLOPS in der Übersicht.
FLOPS in der Übersicht
KiloFLOPS (kFLOPS) = 1.000 FLOPS
MegaFLOPS (MFLOPS) = 1.000.000 FLOPS
GigaFLOPS (GFLOPS) = 1.000.000.000 FLOPS
TeraFLOPS (TFLOPS) = 1.000.000.000.000 FLOPS
PetaFLOPS (PFLOPS) = 1.000.000.000.000.000 FLOPS
ExaFLOPS (EFLOPS) = 1.000.000.000.000.000.000 FLOPS
ZettaFLOPS (ZFLOPS) = 1.000.000.000.000.000.000.000 FLOPS
YottaFLOPS (YFLOPS) = 1.000.000.000.000.000.000.000.000 FLOPS
Der deutsche Supercomputer im weltweiten Vergleich
Der deutsche Supercomputer ist der schnellste Europas. In der Weltrangliste kommt er damit aber nur auf Platz 56. Der derzeit schnellste Supercomputer steht in Japan. Er heißt Fugaku und kann 442 PFLOPS berechnen. Er hat 1311 Terabyte RAM und verbraucht rund 15 Megawatt Strom. Mit dieser Energie-Menge können 18 000 Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgt werden.
Wofür braucht man Supercomputer?
Zum Beispiel für die Vorhersage des Wetters! Berechnungen von Wettersimulationen sind extrem komplex. Denn dafür müssen sehr viele Daten verarbeitet werden. Um eine Vorstellung der Datenmenge zu bekommen: Erst in zwei Jahrzehnten werden Supercomputer schnell genug für eine zuverlässige zweiwöchige Wettervorhersage sein. Weitere Einsatzwecke: die Berechnung komplexer physikalischer Einflüssen – zum Beispiel komplexe Gravitationsfelder und deren Wechselwirkungen.
Mensch vs. Maschine
Der IBM BlueGene Supercomputer mit seiner vergleichsweisen geringen Rechenleistung von nur 200 TeraFLOPS konnte zum Beispiel zuletzt die Simulation eines neuralen Netzwerkes mit 9 Billionen Verbindungen berechnen. Das entspricht etwa 1 Prozent der Neuralverbindungen des menschlichen Gehirns.
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Deutscher Supercomputer: JUWELS Booster des Forschungszentrums Jülich