Supercomputer werden überwiegend zu Simulationszwecken eingesetzt. Sie erzeugen dadurch, dass eine größere Anzahl von Neben- und Randbedingungen in die Simulation einbezogen wird, ein realitätsnahes Abbild. Eingesetzt werden Supercomputer vor allem in der Biologie, Chemie, Geologie, Luft- und Raumfahrt, Medizin, Wettervorhersage, Klimaforschung, Militär und Physik.
Supercomputer werden für Simulationen zum Klimawandel, zu Vorhersagen von Erdbeben ...
oder Vulkanausbrüchen und in der Medizin bei der Simulation neuer Wirkstoffe auf den Organismus genutzt. Da gigantische Datenmengen analysiert werden können, sind Wissenschaftler auch in der Lage, zum Beispiel den komplexen Aufbau und die Eigenschaften von Proteinen zu erforschen.
Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist ein neuer Supercomputer in Betrieb genommen worden. Die 6000 vernetzten PCs, die 47 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde durchführen können, sollen die Flüge künftiger Flugzeuge in Echtzeit berechnen können, und damit riskante und teure Testflüge einsparen.
Im militärischen Bereich werden Supercomputern etwa für die Entwicklung und Simulation von Atombomben eingesetzt. Ein Vorteil wird darin gesehen, dass wegen der Simulation auf Stützdaten durch weitere unterirdische Atombombenversuche verzichtet werden kann.
Mit dem Begriff Supercomputer ist die Firma Cray eng verbunden, die nach ihrem Gründer Seymour Cray benannt ist. Sie stellte 1976 den ersten offiziell installierte Supercomputer Cray-1 her, der 130 MegaFLOPS schaffte (heutzutage kann selbst ein normaler PC mehrere GigaFLOPS ausführen). Seit Juni 1993 werden die 500 schnellsten Rechner, die TOP500, zweimal jährlich erarbeitet und abwechselnd auf der in Deutschland stattfindenden International Supercomputer Conference und der in den USA stattfindenden Supercomputer Conference vorgestellt. Hervorgegangen ist die TOP500 aus Hans-Werner Meuers von 1986 bis 1992 jährlich publizierter Mannheimer Supercomputer-Statistik.
Der schnellste Supercomputer der Welt rechnet zurzeit in Japan (Fujitsu) mit acht Billiarden Rechenschritten pro Sekunde (8 Petaflops) und mit der mehr als der dreifachen Leistung des bisherigen Spitzenreiters. Zum ersten Mal gibt es unter den ersten zehn Plätzen der heute veröffentlichten Liste der "Top 500" keine Anlage mehr, die nicht in der "Petaflop-Liga" spielt.
Deutschland ist nicht mehr unter den ersten zehn Plätzen vertreten. Das IBM-System "Jugene" rutschte mit einer Leistung von 825 Billionen Rechenschritten pro Sekunde (0,83 Petaflops) vom neunten auf den 12. Platz ab.
Das schnellste europäische System ist der französische Tera 100 von Bull auf Platz 9 (1,05 PFlops).
Die Herstellungskosten eines Supercomputers aus der Reihe der zehn schnellsten Rechner betragen derzeit einen hohen zweistelligen, oftmals bereits dreistelligen Euro-Millionenbetrag. Der geplante neue Supercomputer soll eine Leistung von 10 PFLOPS bringen, dafür werden derzeit fast 700 Millionen Euro veranschlagt.
Trotz diesen enormen Investitionssummen stellt sich nicht die Frage, wofür diese sehr teuren Geräte benötigt werden, wenn z.B. durch Simulationen in der Luftfahrtindustrie Flugzeuge sicherer gemacht und Menschenleben gerettet oder die Auswirkungen der Abholzung der Regenwälder auf das Klima berechnet oder Vulkanausbrüche vorher gesagt werden können.
Entscheidend für die Genauigkeit von Simulationen sind zwar nicht die Rechenleistungen, sondern die programmierten Parameter bzw. Modelle, aber es spricht nichts gegen ein hohes Potenzial menschlicher Lernfähigkeit.
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