High-Performance Computing: Was es kann und wem es nützt

Was ermöglicht HPC?

High-Performance Computing (Hochleistungsrechnen) liefert effiziente Antworten auf komplexe Fragestellungen: Wie gelingt eine verlässliche Wettervorhersage? Lassen sich die Abläufe beim Urknall darstellen? Wie sieht die Modellierung von Molekülen zur Entwicklung hochwirksamer Medikamente aus? Aber nicht nur Wissenschaft und Forschung profitieren von HPC.

Welche Industrien nutzen HPC-Lösungen?

Auch Unternehmen haben sehr rechenintensive Herausforderungen zu meistern, für die der Einsatz von Hochleistungsrechnern unerlässlich ist. Die Branchen umspannen ein weites Feld: Automobil- und Zulieferindustrie, Luft- und Raumfahrt, Energiewirtschaft, Medizin, Stadtplanung, Landwirtschaft, Maschinenbau und viele weitere Industriezweige.

Wie können HPC-Systeme die Wettbewerbsfähigkeit steigern?

• Hochleistungsrechnen beschleunigt bei der Produktentwicklung vor allem Simulationen.
• Komplexe Bauteile und Systeme lassen sich in der Entstehung besser nachbilden.
• Beispiele sind virtuelle Crashtests oder Untersuchungen zur Luftströmung an Flugzeugen.
• Durch die virtuelle Simulation sinken die Kosten in der Entwicklung.

Welche KMUs nutzen bereits High-Performance Computing?

• Optima Pharma GmbH aus Schwäbisch Hall macht durch die Nutzung von Simulations- und Visualisierungstechnologien die Luftströmungen in Reinraum-Anlagen als wesentlichen Qualitätsfaktor sichtbar.
• Das Stuttgarter Unternehmen Recom Services GmbH bildet mithilfe einer speziell von Recom für industrielle Feuerungen entworfenen 3D-Simulationssoftware die Verbrennungs- und Schadstoffbildungsvorgänge des Anlagenprozesses in der virtuellen Realität ab.
• Das Stuttgarter Animationsstudio A.R.K.13 hat seine Ressourcen für die Rechenleistung bei ihren 3D-Biene-Maja-Filmprojekten erweitert.
• Airinnova AB aus Schweden erstellt fortschrittliche Berechnungsmodelle für hochmodernes Flugzeugdesign.

Auch andere KMUs können profitieren

Die HPC-Europa3-Programme sind von der Europäischen Union finanzierte Forschungsinitiativen auf dem Gebiet des High-Performance Computing. Das Programm bietet unter anderem Workshops an, um KMUs an ein Förderprogramm heranzuführen, das die Einführung von High-Performance Computing erleichtern soll. Die Workshops geben einen Überblick über HPC für Simulationen und Big Data Analytics.

Ebenfalls hilfreich ist Fortissimo. So heißt der Marktplatz, der Anbieter von High-Performance Computing mit kleinen und mittelständischen Unternehmen zusammenbringt. Der Fortissimo Marketplace bietet europäischen KMUs einen dauerhaft einfachen und kostengünstigen Zugriff auf Hardware, Software und Know-how, die für rechenintensive Simulationen notwendig sind.

Was kommt nach dem High-Performance Computing?

Angeblich ist es Google gelungen, einen Quantencomputer zu entwickeln. Es soll sich um einen Rechner handeln, der Probleme lösen kann, die selbst für die bisher schnellsten Computer nicht zu knacken waren. Bestätigt ist das nicht. Die Meldung entstammt einem geleakten Papier, das ein NASA-Mitarbeiter online gestellt hat.

Den Wahrheitsgehalt dieser Meldung zweifeln Experten nicht an. Sie weisen aber auf Einschränkungen hin. Google habe wohl noch keinen Quantencomputer entwickelt, sondern einen Chip, auf dem 53 Qubits arbeiten. Qubit ist das Quantenäquivalent zu herkömmlichen Bits.

Mit dieser Optimierung lassen sich mathematische Aufgabenstellungen schneller als mit bisher bekannten Rechnern lösen. Quantencomputer sind für die Wissenschaft von großem Wert, heißt es. Sie könnten helfen, etliche Krankheiten oder gar Krebs zu heilen.

Es gibt womöglich aber auch eine Kehrseite der Medaille: Mit einer derart großen Zahl von Qubits könnten die neuen Megarechner fast alle bisherigen Verschlüsselungsalgorithmen knacken, die heute die sichere Kommunikation im Internet garantieren.

Bis es jedoch so weit ist, bietet High-Performance Computing schon heute jede Menge Vorzüge – vielleicht auch Ihrem Unternehmen.