Nur China besser

Die Schweiz hat den schnellsten Computer Europas

(Bild: CSCS Lugano)

Der schnellste Computer Europas steht in der Schweiz: In der jüngsten Top500-Rangliste der weltweit mächtigsten Supercomputer schafft die Schweiz mit ihrem Großrechner Piz Daint in Lugano den Sprung vom achten auf den dritten Platz. Damit übertrumpfen die Eidgenossen die US-Amerikaner, nur China hat zwei noch schnellere Supercomputer.

Grund für das gute Abschneiden des Schweizer Supercomputers: Das System wurde erst kürzlich in Zusammenarbeit mit Nvidia aufgerüstet und leistet jetzt doppelt so viel wie zuvor. Laut "Golem" hat Piz Daint nun eine Rechenleistung von 19,6 Petaflops.

Schweiz überholt Nordamerika
Damit zieht die Schweiz - in Europa hat man mit Piz Daint schon länger ganz vorn mitgespielt - an drei großen US-amerikanischen Großrechenanlagen vorbei, in Führung liegen mit dem 33,9 Petaflops schnellen Tianhe-2 und dem gar 93 Petaflops schnellen Sunway TaihuLight zwei Supercomputer aus China. Bis ihnen die Konkurrenz aus Europa gefährlich wird, dürfte es bei so einem großen Vorsprung noch etwas dauern.

Der Schweizer Supercomputer Piz Daint im Swiss National Supercomputing Centre ist der einzige Supercomputer aus Europa, der in der Top500-Liste in den Top-Zehn mitspielt. Alle anderen Systeme kommen aus Asien oder Nordamerika. Unter den EU-Ländern stellt Spanien den derzeit schnellsten Supercomputer: MareNostrum, ein 6,2 Petaflops schneller Großrechner in Barcelona auf Rang 13.

Österreich ist auf dem 330. Platz
Während die Schweiz an der Weltspitze mitspielt, reiht sich Österreichs schnellster Supercomputer im unteren Mittelfeld ein. Der mit einer innovativen Ölkühlung ausgestattete Vienna Scientific Cluster, ein Gemeinschaftsprojekt mehrerer heimischer Unis, schafft es im neuesten Ranking der Supercomputer nur noch auf Rang 330.

Freilich: Bei der Indienststellung der momentanen Konfiguration im Herbst 2014 schaffte es der Wiener Supercomputer auch noch in die Top-100, immerhin auf den 85. Platz. Das zeigt, wie rasant sich die Welt der Supercomputer entwickelt und dass es ständiger Aufrüstaktionen bedarf, um im Ranking bestehen zu können.

Großrechner sind immer wichtigere Ressource
Supercomputer gewinnen enorm an Bedeutung in Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung, aber auch für die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit von Ländern. Sie kommen von der Astrophysik über die Medizin bis hin zur komplexen Simulation von Verkehrsströmen, Molekülbewegungen oder Wetterphänomenen zum Einsatz. 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.

Nächster Schritt: Quantencomputer
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.