Hallen voller Rechner-Regale, in denen es summt und rauscht wie Tausende von Bienenschwärmen, eine aufwendige Kühlung und dazu noch der Stromverbrauch einer kleinen Stadt - Supercomputer sind schon in jeder Hinsicht ein Extrem, nicht nur, was ihre in der Tat enorme Rechenleistung anbelangt. Und kaum sind sie zwei, drei Jahre alt, gehören sie schon wieder zum alten Eisen, sind die Rennpferde der Computertechnik alte Gäule. Man kann sich also schon mal fragen, ob das wirklich alles sein muss, zumal die meisten der Anlagen ja vom Steuerzahler finanziert werden.
Die kurze Antwort ist einfach und lautet: Ja, sie sind unverzichtbar. Mehr und mehr Felder der Wissenschaft brauchen, um Fortschritte zu erreichen, die gewaltigen Rechenkapazitäten dieser hochgezüchteten Rennmaschinen. Simulationen in den Lebenswissenschaften etwa, viele Felder der künstlichen Intelligenz brauchen diese Power, um in einem vertretbaren Zeitrahmen Ergebnisse zu erhalten.
Eines der eingängigsten Beispiele ist der Wetterbericht. Dass der in den vergangenen Jahren immer genauer wurde, liegt an den gestiegenen Rechenkapazitäten. Das Wetter wird von so vielen Einzelfaktoren bestimmt, dass ihre Berechnung mit dem Ziel einer möglichst genauen Vorhersage Superrechner benötigt. Aber nicht nur das Wetter wird simuliert - alle möglichen Vorgänge etwa in der Chemie oder Biologie lassen sich auf den Maschinen simulieren.
Was aber macht einen Superrechner zum Superrechner, was unterscheidet ihn zum Beispiel von einem Cloud-Rechenzentrum? Superrechner haben nicht nur Hunderttausende von Prozessoren und gigantische Mengen an Hauptspeicher. Die Systeme müssen auch superschnell miteinander verbunden sein. Ihre Besonderheit ist, dass sie Rechenaufgaben hochparallelisiert erledigen. Das heißt, die Aufgaben werden in kleine Abschnitte auf-und an die Prozessoren verteilt. Die Software - in der Regel kommt hier Linux zum Einsatz - muss dem Rechnung tragen und das parallele Rechnen unterstützen.
Der derzeit schnellste Superrechner steht in Japan, auf Platz zwei folgen die USA und China. Deutschland belegt Platz sieben; bei der Gesamt-Rechenleistung liegt Deutschland auf Platz vier, in Europa ist man führend. Der japanische Rechner ist allerdings alleine mehr als dreimal so schnell wie die gesamte deutsche Superrechner-Leistung auf der Liste der 500 schnellsten Rechner der Welt.