Die Petaflop-Barriere ist gefallen - das war in diesem Jahr eines der Top-Themen auf der International Supercomputing Conference in Dresden, dem bedeutendsten europäischen Ereignis im Kalender des High Performance Computing (HPC).

Der neue Spitzenreiter unter den schnellsten Rechnern der Welt, das von IBM und dem Los Alamaos Lab gemeinsam entwickelte Hybridsystem Roadrunner, erreicht mit 6120 AMD Opteron Dual-Core-Prozessoren und noch einmal je einer Power XCell-CPU pro Core zur Beschleunigung einen dauerhaften Linpack-Wert von 1026 Teraflops. Der Superrechner läuft dabei unter Linux (Red Hat Enterprise und Fedora), das sich in diesem Sektor immer stärker als Betriebssystem der Wahl durchsetzt.

Die neue Ära des Petaflop-Computing eröffnet in klassischen Anwendungsgebieten für Hochleistungsrechner neue Möglichkeiten, etwa in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, Medizin und Genetik, bei Klima- und Wetterprognosen oder bei der Erkundung von Öl und Gas: Jobs, die in den Neunziger Jahren noch Jahrzehnte an Rechenzeit beansprucht hätten, sind nun in weniger als einer Woche abgearbeitet. Und damit ist noch lange nicht Schluss. Interpoliert man die HPC-Historie - das erste Gigaflop-System erschien 1986 auf der Bühne (Cray2), die Teraflop-Schallmauer durchbrach ASCI Red erstmals 1997, in diesem Jahr wird ein Petaflop erreicht - dann ist mit einem Exaflop-Rechner um 2017 zu rechnen. Er wird voraussichtlich mit Hilfe von zig Millionen Cores rechnen, über 10 bis 100 Petabyte RAM verfügen und auf 10 bis 100 Exabyte externen Speicher zugreifen. Die Strukturbreite in Prozessoren wird man dann von heute 45 Nanometer bis auf 8 Nanometer verringert haben - jedenfalls erwartet das Intel. Sogar das Wort Zetaflop fiel schon am Rande der Konferenz, verbunden mit der vagen Jahreszahl 2030.

Jenseits aller Euphorie gab es allerdings auch zahlreiche nachdenkliche Stimmen, die, wie Professsor Horst Simon vom Lawrence Berkeley National Laboratory in den USA, im Wettlauf nach Rekorden eher eine Gefahr sehen. Zunächst müsse man stattdessen stabile Petaflop-Systeme in den Fokus nehmen und sich den zahlreichen Herausforderungen stellen, vor denen das Hochleistungsrechnen steht. Dazu gehören in erster Linie effizientere Programmiermodelle für heterogene, gut skalierbare Anwendungen, ohne die sich die gewaltige Leistung solcher Rechner nicht ausnutzen lässt, aber auch die Energieeffizienz. Verbraucht die neue Nummer 1 Roadrunner heute 2,3 Megawatt, würde ein Exascale-System mit heutiger Technik zwischen 10 und 100 Megawatt verbrauchen.

Effizientere Software und niedrigeren Stromverbrauch nennt denn auch der Gründer des Beowolf-Projekts, Professor Dr. Thomas Sterling von der Louisiana State University, als einen der gegenwärtigen Trends im HPC-Umfeld. Außerdem setzen sich Multicore-Prozessoren nebst Beschleunigern wie Cell-Prozessoren, GPUs oder FPGAs durch. Und: Linux.

Die Petaflop-Barriere ist gefallen - das war in diesem Jahr eines der Top-Themen auf der International Supercomputing Conference in Dresden, dem bedeutendsten europäischen Ereignis im Kalender des High Performance Computing (HPC).