"Piz Daint" drittschnellster Supercomputer der Welt

Auch auf dem zweiten Platz rangiert ein Superrechner aus China. Tianhe-2 (Milchstrasse), ein System in Guangzho, war mit einer Rechenleistung von 33,9 Petaflops (Billiarden Gleitkommaoperationen in der Sekunde) zuvor drei Jahre lang die Nummer eins der Welt. Auch auf dem dritten Platz sind die USA, die lange die Top Ten dominiert haben, nicht mehr vertreten. Die Leistung des Schweizer Systems "Piz Daint" am Nationalen Supercomputing Center (CSCS) im Tessin wurde Ende vergangenen Jahres von 9,8 auf 19,6 Petaflops verdoppelt und drängte unter die Top 3 nach vorn. Er ist damit der schnellste Rechner ausserhalb Asiens.

Überhaupt nicht unter den Top Ten vertreten ist Deutschland. Das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart schaffte es mit "Hazel Hen" (5,6 Petaflops) noch auf den 17. Platz, blieb damit aber hinter Italien ("Marconi Intel Xeon Phi" mit 6,2 Petaflops auf Platz 14), Spanien ("Marenostrum" in Barcelona mit 6,2 Petaflops auf Platz 13) und Grossbritannien ("Cray XC40" mit 7,0 Petaflops auf Platz 11) zurück. Das Forschungszentrum Jülich platziert sich mit "Juqueen" (5 PetaFLOPS) auf Rang 21.

Supercomputer gewinnen immer mehr an Bedeutung in Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung, aber auch für die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit von Ländern. Von der Astrophysik über die Medizin bis hin zu komplexen Simulation von Verkehrsströmen, Molekülbewegungen oder Wetterphänomenen - hoch leistungsfähige Rechensysteme werden zunehmend genutzt. Die Leistungsfähigkeit wird für die Top 500 jedoch traditionell über den sogenannten Benchmark-Wert ermittelt, der von vielen Experten als nicht mehr zeitgemäss eingeschätzt wird.

In der Praxis sei die Anzahl der Fliesskommaberechnungen pro Sekunde (Flops) nur "bedingt aussagekräftig", sagte ein Sprecher von IBM. Es gehe bei vielen komplexen Berechnungen längst nicht mehr um Quantität, sondern um Qualität. Der amerikanische IT-Riese, selbst Lieferant zahlreicher gelisteter Supercomputer auf der Top 500, forscht seit geraumer Zeit an neuen Rechenmethoden, etwa an Quantencomputern.

Quantencomputer unterscheiden sich fundamental von herkömmlichen binären Rechnern. Nach den Gesetzen der Quantenmechanik können Komponenten dabei nicht nur jeweils einen (0 oder 1), sondern mehrere Zustände gleichzeitig abbilden. Dafür wird jedoch auch eine ganz neue Art von Software nötig. Nach jahrzehntelanger Forschung bietet IBM inzwischen erste Dienstleistungen auf Basis von leistungsstarken Quanten-Prozessoren aus der Cloud an. Vor allem für die Simulation etwa von Molekülen, in der Materialforschung, für Finanzdienste, künstlicher Intelligenz und bei der Verschlüsselung sehen die Forscher die wichtigsten Einsatzgebiete.

Quantencomputer seien die "nächste grosse Technologie mit dem Potenzial, eine neue Ära der Innovation über alle Industriezweige hinweg einzuläuten", sagte Arvind Krishna von IBM Research. Mit klassischen Computern und Technologien liessen sich zum Beispiel heute schon Muster in grossen Datenmengen erkennen. Quantencomputer könnten dagegen Lösungen für wichtige Probleme liefern, bei denen keine Muster erkennbar sind - und die Anstrengungen dafür so enorm seien, dass sie von klassischen Computern niemals verarbeitet werden können.
www.top500.org/lists/2017/06/