WissenMit ihm ist zu rechnen: Supercomputer Fugaku

So schnell wie er ist keiner: Der japanische Computer Fugaku führt die Top-500-Liste der Superrechner der Welt an. Wofür die Wissenschaft diese Maschinen braucht.

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Steht im Riken Center for Computational Science in Kobe: Fugaku
Steht im Riken Center for Computational Science in Kobe: Fugaku © (c) AFP (STR)
 

Man ist sich nicht ganz sicher, ob man es hier mit einer futuristischen Hightechstadt in der Nacht zu tun hat oder gar einem düsteren Labyrinth aus dem neuen James Bond. Weder noch, diese Türme gehören zu Fugaku. Der ist natürlich nicht irgendein Computer, sondern der aktuell schnellste Supercomputer der Welt. Schönheit ist bei dieser Wertung keine Kategorie, hier kommt es wirklich auf die inneren Werte an. Die klingen für den Laien einigermaßen spanisch, wenngleich Fugaku ein japanischer Computer ist und im Riken Center for Computational Science in Kobe steht.

Die Zahlen und Buchstaben lassen Computer-Afficionados vermutlich entzückt seufzen: Die Firma Fujitsu hat Fugaku mit 158.976 A64FX-Prozessoren mit jeweils 48 ARM-CPU-Kernen ausgestattet, diese Zahlenspielerei könnte man unendlich fortführen. Zumindest für den Laien spannend, der um seine eigene Rechenleistung weiß: Fugaku hat eine theoretische Rechenleistung von 415.5 Petaflops, noch vor einem Jahrzehnt wäre das Science Fiction gewesen, nun ist es bei allen Supercomputern der Welt längst Standard. Heißt: Ein Petaflops bedeutet eine Billarde Rechenoperationen in der Sekunde. Zur Erinnerung: Eine Billiarde ist eine Eins mit 15 Nullen, also 1.000.000.000.000.000. Fugaku ist also ohne Übertreibung ein Schnellrechner.

Fugaku
Fugaku Foto © (c) AFP (STR)

Doch für welche Berechnungen wird er eingesetzt? „Ein Beispiel wäre etwa die Erdmantelforschung, wo man diese Computer voll auslasten kann“, so Gundolf Haase vom Institut für Mathematik und Wissenschaftliches Rechnen an der Uni Graz, „da geht es darum, die Struktur der Erde zu erforschen. Hat man dann diese Struktur, kann man etwa Erdbebensimulationen wesentlich genauer durchführen.“ Auch Fugaku soll künftig für die Vorhersage von Erdbeben eingesetzt werden – im von Erdbeben oft gebeutelten Japan nur logisch. Ein Großteil der Supercomputer der Welt, so auch Fugaku, wird auch für die medizinische Forschung, darunter Berechnungen zu Corona, eingesetzt.

Auch Gundolf Haase ist mit seinem Institut an einem medizinischen Projekt beteiligt, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Funktionsweise des Herzens besser verstehen zu können: „Hier werden auch patientenspezifische Berechnungen durchgeführt, etwa bei Menschen, die an Herzinsuffizienz leiden. Bevor man also operiert, kann man das vorher am Computer simulieren.“ Genutzt wird für diese Berechnungen unter anderem das europäische Supercomputer-Netzwerk „Prace“. Damit haben Wissenschaftler Zugang zu Hochleistungsrechnern in ganz Europa. Auch Österreich kann hier durchaus mithalten: Der schnellste Superrechner Österreichs namens „Vienna Scientific Cluster 4“, an dem auch die TU Graz beteiligt ist, steht in Wien und kostete acht Millionen Euro. Fugaku kann er zwar nicht das Wasser reichen, aber in der Rangliste der Top-500-Supercomputer liegt er aktuell auf Platz 106.

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