Supercomputer fliegen vielleicht nicht in Strumpfhosen durch die Luft und retten heldenhaft Jungfrauen, die aus brennenden Wolkenkratzern fallen, aber ihre Fähigkeiten sind immer noch ziemlich beeindruckend, und Präsident Obama scheint von ihnen überzeugt zu sein.
Obama erließ diesen Sommer eine Durchführungsverordnung zur Gründung der National Strategic Computing Initiative (NSCI), die darauf abzielt, die Position der Vereinigten Staaten als führendes Unternehmen im Hochleistungsrechnen (HPC) zu behaupten und einen ernsthaften Supercomputer zu bauen.
Ein Supercomputer kann mehr Informationen viel schneller verarbeiten als eine herkömmliche kleine bis mittelgroße Maschine.
"Es verkörpert die Hardware, Software und Algorithmen, die benötigt werden, um jederzeit die allerhöchste Leistungsfähigkeit zu liefern", schreibt Jack Dongarra, Professor an der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik an der University of Tennessee. Dongarra sollte es wissen. Er ist Autor für TOP500 , eine Organisation, die eine Liste der 500 leistungsstärksten Computersysteme der Welt erstellt und pflegt.
Die Geschwindigkeit des Supercomputers wird in Gleitkommaoperationen pro Sekunde (FLOPS) gemessen, was die Anzahl der arithmetischen Operationen angibt, die das Gerät pro Sekunde ausführen kann. Tatsächlich zielen Forscher darauf ab, innerhalb des nächsten Jahrzehnts einen Supercomputer zu produzieren, der Exascale – auch bekannt als ein Exaflop (10 18 Operationen pro Sekunde) – erreichen kann.
Und das Weiße Haus könnte ihnen dabei helfen.
„Diese Exekutivverordnung schafft wirklich die Voraussetzungen für die Arbeit, die erforderlich ist, um Exascale zu erreichen“, sagt Dongarra.
Neben dem Erreichen von Exascale hat das Weiße Haus noch einige andere Dinge, von denen es hofft, dass die Computerinitiative sie erreichen kann. Die meisten von ihnen haben mit Big Data (ein Exabyte oder 10 18 Byte groß) und der Entwicklung von Systemen zu tun, die „ die Konvergenz rechenintensiver und datenintensiver Systeme vorantreiben “. Mit rechenintensiv meinen sie nur ein System, das eine enorme Anzahl von Berechnungen gleichzeitig durchführen kann. Das datenintensive Bit bezieht sich auf die Menge an Daten, wie Krankenakten oder Webseiten, die ein Computer durchsuchen kann.
Diese Konvergenz könnte sich als nützlich erweisen, um so etwas wie das Wetter zu untersuchen. Forscher könnten Wettersimulationen mit tatsächlichen Daten von Satelliten und anderen Sensoren koppeln. Die Kombination dieser beiden Fähigkeiten würde tiefere Einblicke in unterschiedliche wissenschaftliche Ereignisse und Konzepte bieten.
Die Initiative zielt auch darauf ab, die Programmierung von Supercomputern viel einfacher zu machen, da aktuelle Systeme ziemlich schwer zu programmieren sind. Die öffentlich-private Partnerschaft plant, die Erforschung neuer Bau- und Programmiermethoden zu unterstützen, um dieses Problem anzugehen.
Sie planen auch, Supercomputer für Unternehmen und Wissenschaftler verfügbar zu machen, die von HPC-Fähigkeiten profitieren könnten, aber nicht über die Ressourcen verfügen.
Schließlich werden sie daran arbeiten, innovative Hardwaretechnologie zu etablieren, die in zukünftigen HPC-Einheiten verwendet werden soll. Diese Nachfolger werden die schnell an ihre Grenzen stoßende Halbleitertechnik ablösen .
All das klingt ziemlich gut, aber warum zum Teufel sollten Sie sich für Supercomputer interessieren? Schließlich werden sie Ihr Netflix-Streaming-Erlebnis nicht verbessern oder Sie zu einem Meister des Computer-Solitärs machen. Nein, sie können viel mehr als das. Wir können sie nutzen, um riesige Sprünge und Verbesserungen in den Bereichen Gesundheitswesen, Meteorologie und sogar nationale Sicherheit zu machen.
„Eine leistungsfähigere Rechenleistung wird es verschiedenen Branchen ermöglichen, schneller überlegene neue Produkte zu entwickeln, die die Wettbewerbsfähigkeit einer Nation verbessern könnten“, sagt Dongarra. "Darüber hinaus ergeben sich erhebliche Flow-Down-Vorteile, die sich aus der Bewältigung der Hardware- und Software-Herausforderungen des High-Performance-Computing ergeben werden. Dazu gehören Verbesserungen an kleineren Computersystemen und vielen Arten von Unterhaltungselektronik, von Smartphones bis zu Kameras."
Ja, Supercomputer sind zu großen Dingen fähig. Und mit der neuen Initiative des Weißen Hauses könnten diese Fähigkeiten noch größer werden.
JETZT IST DAS GEIL
Wenn Tianhe-2, der derzeit schnellste Supercomputer der Welt, läuft, zieht er genug Strom, um etwa 5.100 chinesische Haushalte zu versorgen.
