Mega-Rechner China ist Supercomputer-Supermacht

Wer hat den schnellsten Computer? In Zukunft könnte es China sein. Ein Rechner aus Shenzhen holt rasant zu Amerikas Vorzeige-Zahlenmonstern auf. Sein Rechentrick: Er lässt sich von Tausenden Grafikchips helfen, die schneller und billiger als herkömmliche Prozessoren sind.
Supercomputer Jaguar: Ein chinesischer Computer schließt zum Rechner-Weltmeister auf

Supercomputer Jaguar: Ein chinesischer Computer schließt zum Rechner-Weltmeister auf

Foto: Curtis Boles/ AP

China hat den schnellsten, zumindest theoretisch. Mit einer sogenannten theoretischen Spitzenleistung von 2,98 Petaflops, das sind fast drei Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde, ist der chinesische Superrechner Nebulae deutlich schneller als der bisherige Spitzenreiter, das System Jaguar am amerikanischen Oak Ridge National Laboratory. Weil für die Platzierung auf der halbjährlich aktualisierten Top-500-Liste der rasantesten Superrechner  die Dauerleistung ausschlaggebend ist, schafft es der chinesische Rechner nur auf den zweiten Platz, doch das reicht schon aus, um viele Amerikaner in Alarmstimmung zu versetzen.

Der chinesische Supercomputer würde die US-Dominanz auf diesem Gebiet herausfordern, titelt beispielsweise die " New York Times " und spricht von einem "aggressiven Engagement [der Chinesen] für Wissenschaft und Technik". Die Nachrichtenseite Cnet  spricht von einem Supercomputer-Duell, das sich die asiatische Großmacht mit dem Westen liefere. TG Daily  fürchtet bereits, der chinesische Rechner könne in wenigen Monaten bereits den traditionell meist von US-Rechnern belegten Spitzenplatz übernehmen.

Ein Szenario, das auch die "New York Times" als möglich ansieht und ausführlich darauf hinweist, dass es Amerikaner waren, die in den sechziger Jahren mit den ersten Mega-Computern den Begriff Supercomputer prägten. Ihren Haupteinsatzzweck haben die Computeranlagen, die oft ganze Hallen füllen, meist im militärischen Bereich. Sie werden unter anderem benötigt, um Atomwaffen zu simulieren, seit es keine oberirdischen Atomwaffentests mehr gibt. Auch Jaguar ist mit seiner Dauerleistung von 1,75 Petaflops für solche Simulationen bestens geeignet, auch wenn auf der Jaguar-Web-Seite  ausschließlich zivile Anwendungen wie Klimamodelle oder die Simulation von Sonnenexplosionen genannt werden.

Grafikchips: Schnell und billig

Der Trick, mit dem es den chinesischen Wissenschaftlern gelang, ihren Rechner so weit nach vorne zu bringen, ist nicht neu, wurde aber offenbar bisher nicht derart massiv wie bei Nebulae verwirklicht. Zusätzlich zu 55.680 Xeon-Server-Prozessoren ist der chinesische Supercomputer mit 64.960 Tesla-Chips des Grafikkartenherstellers nVidia bestückt. Diese Chips liefern insbesondere bei sogenannten Fließkommaberechnungen eine besonders hohe Leistung, so dass die Gesamtrechenleistung sogar die fast 225.000 Prozessoren von Jaguar übertrifft.

Was für die Betreiber dabei besonders reizvoll sein dürfte, ist das deutlich bessere Preis-/Leistungsverhältnis der Grafikchips. Der britische " The Register " rechnet vor, dass Jaguar rund 200 Millionen Dollar gekostet hat, während Nebulae nur rund 50 Millionen Dollar teuer gewesen sein dürfte. Zudem verbrauche der chinesische Computer mit 2,55 Megawatt weniger als die Hälfte der sieben Megawatt, die Jaguar zum Betrieb benötigt. Ein Unterschied, der sich bei den Betriebskosten auch deshalb deutlich bemerkbar machen dürfte, weil mit dem geringeren Stromverbrauch auch weniger Abwärme und damit geringere Kosten für die Klimatisierung des Rechenzentrums anfallen dürften.

Windows spielt eine Nebenrolle

Auf ein ähnliches Konzept, allerdings getrieben von AMD-Grafikkarten anstelle von nVidia-Technik, setzt auch Chinas zweitschnellster Rechner, der Tianhe-1, der sich immerhin den siebten Platz auf der Top-500-Liste sichern konnte. Deutschlands schnellster Computer, der IBM-Rechner Jugene am Forschungszentrum Jülich, ist unterdessen auf den fünften Platz zurückgefallen, bleibt aber weiterhin der schnellste Rechner in Europa.

Nach Stückzahlen ist Jugene-Lieferant IBM zudem Hersteller der meisten Supercomputer, gefolgt von HP und Cray. Die Prozessoren dieser Rechner liefert zumeist Intel während sich AMD und IBM den Rest des Marktes aufteilen. Beim Betriebssystem allerdings herrscht weitgehende Einigkeit bei den Betreibern der riesigen Rechenmaschinen, sie entscheiden sich zu 81 Prozent für Linux. Das Supercomputer-Windows HPC 2008 spielt mit einem Prozent Marktanteil nur eine bescheidene Nebenrolle.

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