Supercomputing: Einsatzgebiete, Trends und Probleme

Der Verdacht kommt auf, dass es nichts gibt, was die Superrechner nicht können. Verwegener Gedanke: Gibt es irgendetwas, was sie noch nicht simulieren können? „Es gibt sehr große Probleme, so etwa die Simulation eines kompletten Airbus A380“, berichtet Klaus Gottschalk von IBM.

„Heute werden die Teile simuliert, aber nicht das Ganze, anders als etwa beim Auto. In der Physik möchte man Millionen von Atomen berechnen und in der Astronomie die Kollision von Galaxien.“ Die Forscher behelfen sich mit der Parallelisierung der Arbeitsschritte und teilen das Problem auf, so dass es verteilt auf jeden Core und jede CPU verarbeitet werden kann.

Als Problem bei dieser parallelen Vorgehensweise erweist sich zunehmend die Software, die sowohl die Arbeitsschritte steuert als auch die Ergebnisse verarbeitet. „Da auch die Anzahl der Prozessoren pro System weiter zunimmt, liegt hier eine der größten Herausforderungen im Supercomputing“, resümiert Frank Baetke von HP.

Darauf hat Wolfgang Dreyer von Microsoft eine Antwort, denn Entwicklungswerkzeuge wie Microsoft Visual Studio 2010 sollen mit der integrierten Parallelisierungsumgebung Abhilfe schaffen. „Spezielle Werkzeuge zur Optimierung paralleler Applikationen erleichtern das Leben von Programmierern wesentlich.“ Bislang schreiben viele Forscher ihre Software noch selbst, in Fortran und C.

Es vergeht kein Monat, wahrscheinlich nicht mal eine Woche, dass nicht irgendwo auf der Welt ein neues Rechenzentrum eingeweiht wird. Laut IBM hat sich in den letzten vier Jahren der Energiebedarf von Rechenzentren weltweit fast verdoppelt. „Meist liegt er im dreistelligen Kilowattbereich“, berichtet Gottschalk.

Die in Mode gekommenen Bladeserver sind besonders energiehungrig und machen die Kühlung zunehmend aufwändig. Der Trend führt daher von der Luft- zur Wasserkühlung und hier von der Kalt- zur Heißwasserkühlung. „Diese ist bis zu 4000 Mal effektiver als Luftkühlung“, so Hans-Jürgen Rehm, Pressesprecher bei IBM Deutschland. Die Zukunft ist also heiß – so oder so.