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Supercomputer,

 

Bezeichnung für Computer, deren Rechenleistung weit über die der handelsüblichen Rechner hinausreicht. Die Anzahl der Rechenoperationen erstreckt sich hier bis weit in den Teraflopbereich (FLOPS) hinein, während PCs eher im Megaflop- bis Gigaflopbereich angesiedelt sind. Sowohl Hauptspeicher als auch Festplattenkapazität solcher Rechner bewegen sich im Terabytebereich; im Vergleich dazu sind PCs mit Arbeitsspeichern unter einem Gigabyte und Festplatten bis etwa 100 Gigabyte ausgerüstet. Die leistungsfähigeren Supercomputer sind oft Einzelanfertigungen, während die weniger leistungsstarken Geräte in vergleichsweise kleinen Stückzahlen hergestellt werden. Technisch beruhen Supercomputer auf RISC-Prozessoren (RISC), von denen i. d. R. sehr viele in einem Rechner untergebracht sind und die im Parallelbetrieben arbeiten. Daher bezeichnet man Supercomputer auch als Parallelrechner - allerdings ist nicht jeder Parallelrechner auch ein Supercomputer.

 

Eingesetzt werden Supercomputer besonders in rechenintensiven Simulationen in der Wissenschaft, etwa zur Berechnung von Galaxien, Sternhaufen oder des Sternaufbaus in der Astronomie, bei der Simulation von Kernprozessen, der Steuerung von Teilchenbeschleunigung und der Auswertung von Zerfallsprozessen in der Physik oder bei Wetter- und Klimasimulationen in der Meteorologie. Auch in der Filmindustrie werden Supercomputer immer mehr eingesetzt (zur Animation von Filmszenen), ebenso in der Finanzwelt (z. B. zur Verwaltung von Börsendaten).

 

Gemäß der Liste der 500 schnellsten Computer nimmt der ASCI White SP Power3 von IBM derzeit (Anfang 2002) den ersten Rang ein. Er wird mit 375 MHz getaktet und besitzt mit 8192 Prozessoren eine Rechenleistung von 7226 GFLOPS (7,226 TFLOPS, gemessen mit Linpack). Der Rechner verrichtet am amerikanischen Lawrence Livermore National Laboratory seinen Dienst, an dem unter anderem teilchenphysikalische Experimente durchgeführt werden. Deutschlands schnellster Rechner befindet sich (Stand: Anfang 2002) am Leibnitz-Rechenzentrum in München. Dieser Hitachi SR8000 enthält 168 Prozessoren und besitzt eine Leistung von 2016 GFLOPS. Er verdrängte damit den bisherigen Spitzenreiter beim Deutschen Wetterdienst, einen IBM SP Power3, mit 375 MHz, 1280 Prozessoren und einer Leistung von 1293 GFLOPS.

 

Supercomputer fallen praktisch alle in die Klasse der sog. MIMD-Rechner, die eine Unterklasse der Parallelrechner sind. Man unterscheidet noch Multiprozessorsysteme und Multirechnersysteme, je nachdem, ob die Prozessoren gemeinsame Arbeitsspeicherbereiche nutzen oder ob jeder seinen eigenen Arbeitsspeicher anspricht.

 

Konkurrenz erhalten die heutigen Spitzensupercomputer allerdings nicht nur von künftigen PFLOPS-Rechnern, sondern auch von sog. Clustern, d. h. zusammengeschalteten handelsüblichen Workstations, sowie dem Grid Computing (verteiltes Rechnen mit Rechnern, die über das Internet kommunizieren, World Wide Grid). Diese wesentlich kostengünstigeren Lösungen haben bei bestimmten Aufgaben bereits neue Rekorde in der Rechenleistung aufgestellt.