DÜSSELDORF. Die Welt habe einen Bedarf von vielleicht fünf Computern, soll der frühere Vorstandsvorsitzende von IBM, Thomas J. Watson (1874-1956), einmal gesagt haben. Was würde er wohl von der aktuellen Computerentwicklung halten? Inzwischen gehen jedes Jahr weltweit Millionen von Rechnern über die Ladentische. Würde man diese Rechenleistung bündeln, hätte man einen veritablen Supercomputer beisammen.
Einen solchen Riesenrechner plant IBM mit dem Projekt "Sequoia". Der Supercomputer soll mit seiner Leistungssteigerung allerdings alles Bekannte in den Schatten stellen: Er soll der erste Rechner werden, der die 20-Petaflop-Marke erreicht. Das sind nicht weniger als 20 Billiarden Rechenschritte pro Sekunde.
Der zurzeit schnellste Rechner der Welt, der "Roadrunner", schafft gerade mal einen Petaflop pro Sekunde und würde durch "Sequoia" zum weltweit schnellsten Taschenrechner degradiert werden. Der Superrechner würde sogar mehr Rechenleistung aufbringen als die derzeit 500 schnellsten Supercomputer der Welt zusammen. Um an die Ergebnisse zu gelangen, die "Sequoia" an einem Tag berechnet, müssten sechs Milliarden Menschen ganze 1 000 Jahre lang mit Taschenrechnern rechnen, rechnet IBM vor - ein Szenario, das zu Watsons Zeit als wilde Fiktion für ordentlich Furore gesorgt hätte.
Die Nationale Dienststelle für Nukleare Sicherheit, ein Teil des Energieministeriums der Vereinigten Staaten, will das System "Sequoia" schon im Jahr 2012 in Betrieb nehmen. Dann sollen in 96 kühlschrankgroßen Gehäusen, sogenannten Racks, 1,6 Millionen IBM-Power-Prozessoren Platz finden. Der Superrechner wird 1,6 Petabyte Arbeitsspeicher haben, das wären 16 Gigabyte pro Knoten. Zum Vergleich: Ein herkömmlicher Rechner arbeitet mit zwei bis vier Gigabyte.
Bisher ist noch nicht genau bekannt, wie viel Strom der "Sequoia" verbrauchen wird. Laut IBM wird er aber auch in diesem Bereich neue Maßstäbe setzen. Er soll der erste Rechner der Welt sein, der eine Effizienz von 3 050 Rechenschritten pro Watt erreicht.
Eine solche Leistungsexplosion sei zwingend notwendig, wenn die USA weiter international mithalten wollten, glaubt man beim US-Council on Competitiveness, einem unabhängigen Gremium, das sich mit der globalen Wettbewerbsfähigkeit auseinandersetzt: "Ein Land, das aus dem globalen Wettbewerb als Gewinner hervorgehen will, wird auf die Leistungsfähigkeit von Supercomputern setzen. Amerika muss seine Innovationsdichte steigern, indem die Möglichkeiten seiner führenden Rolle im High Performance Computing ausgeschöpft werden", heißt es in einer Erklärung des Gremiums.
Entwickelt wird der neue Supercomputer am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien. Der Name des Auftraggebers für "Sequoia" lässt bereist ahnen, welchen Forschungsschwerpunkt der Superrechner einmal abdecken wird: Er soll Atomwaffentests simulieren. So soll das System nach offiziellen Angaben der US-Behörde zur Sicherheit und Verlässlichkeit des nuklearen Abschreckungspotenzials der USA beitragen. Dass die Simulation im Vergleich zu realen Tests auch immense Kosten einspart, wird die angeschlagene US-Kriegskasse freuen.
Für IBM spielen diese Spekulationen aber keine Rolle: "Wir sehen das ganze Projekt aus der Sicht des Forschers. Für diesen ist es sehr schwer, die Nutzung des Rechners zu werten", sagt Klaus Gottschalk, IT-Systemarchitekt bei IBM. Und fügt hinzu: "Lieber sollen die USA die Atombomben simulieren, als sie wirklich explodieren zu lassen."
Doch der Riesenrechner ist nicht nur in der Lage, Atombomben in Aktion zu simulieren. Das weitreichende Potenzial eines 20-Petaflop-Supercomputers bietet neben dem großen Knall noch andere Einsatzmöglichkeiten in der Wissenschaft. Nach Einschätzungen von IBM wird der Rechner beispielsweise unsere Wettervorhersage bis zu 40-mal genauer berechnen können. Forschungen in den Bereichen Astronomie, Energie, Biotechnologie und Klima sollen das Einsatzgebiet des Rechners komplettieren.
Wenn es um Supercomputing geht, sind die USA allerdings schon lange kein Alleinunterhalter mehr. So ist Europa zurzeit mit dem in Jülich installierten IBM-Jugene auf Platz 11 der Top 500 gelistet - einer von den Universitäten Mannheim und Tennessee erstellten Liste der schnellsten Rechner der Welt. Seit zwei Jahren stellt das Forschungszentrum Jülich (FZJ) damit den schnellsten Rechner Europas.
Ebenfalls am Jülicher Forschungszentrum will man Mitte des Jahres auch den ersten Petaflop-Rechner, ebenfalls von IBM, nach Europa holen. Mit hoher Wahrscheinlichkeit wird er nach seiner Einweihung unter den Top drei der schnellsten Rechner gelistet werden. Eine Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde wird er ausführen können.
Die rund 295 000 Prozessoren des neuen Jülicher Supercomputers werden dann in 72 telefonzellengroßen Schränken in der Rechnerhalle des Jülich Supercomputing Centre (JSC) untergebracht. Sein Arbeitsspeicher soll 144 Terabyte betragen. Zusammen mit seinen anderen Maschinen käme das Forschungszentrum auf schnelle 1,3 Petaflop pro Sekunde. Neben seiner hohen Geschwindigkeit soll der Jülicher Supercomputer dann auch Zugriff auf gut sechs Petabyte Festplattenspeicher haben - das entspricht dem Speicherplatz von mehr als einer Million DVDs.
Es handelt sich um die erste Maschine für das deutsche Gauss-Zentrum für Supercomputing, das Standorte in Jülich, Stuttgart und Garching hat. Die Gauss-Allianz ist ein europaweites Konsortium, das die Power der Supercomputer in ganz Europa bündelt. "Die drei Zentren sollen mit einer Stimme sprechen und zusammen als ein Ansprechpartner für die Wissenschaftler auftreten - insbesondere auf der Internationalen Bühne", so ein Sprecher des FZJ.
In Jülich haben Wissenschaftler aus allen Bereichen - von der Materialwissenschaft über die Teilchenphysik bis hin zur Medizin und Umweltforschung - die Möglichkeit, Rechenzeit am Supercomputer zu beantragen. Ein unabhängiges Gutachter-Gremium teilt den besten Vorhaben dann entsprechende Rechenzeit zu.
Die Forscher wird die Bereitschaft, in solche Projekte zu investieren, freuen, da ist sich auch Achim Bachem, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums, sicher: "Rechner dieser Leistungsklasse sind eine universelle Schlüsseltechnologie, um gerade die komplexesten und dringlichsten wissenschaftlichen Probleme zu lösen." Die Kosten sind zwar noch geheim, doch betragen sie für einen Knoten dieser Baureihe etwa ein bis zwei Millionen Euro. Der gesamte Rechner dürfte demnach 80 bis 100 Millionen Euro kosten.
Eine Summe, von der Thomas J. Watson einst nur träumen konnte. Ob der gelernte Buchhalter die jetzige Computer-Entwicklung gutheißen würde, bleibt unbeantwortet. Unsere Superrechner werden allerdings auch in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen.
