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Grafikkarten für die Datenflut

Wie Höchstleistungscomputer mit handelsüblichen PC-Grafikkarten noch schneller rechnen

  • Volker Lindenstruth
  • 01 / 2011 Seite: 23

In vielen Bereichen der modernen Physik wächst der Bedarf an Computerleistung stetig. Oft sind mehr als eine Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde nötig, um die Datenmassen zu erfassen und auszuwerten oder komplexe physikalische Prozesse zu simulieren. Höchstleistungscomputer verschlingen immer größere Summen und verursachen immense Betriebs­kosten, schon allein durch ihren Energiebedarf. Doch handelsübliche Grafikkarten, wie sie sich in PCs finden, bieten hier besonders interessante Alternativen.

Welche Bedeutung Höchstleistungscomputer für die Forschung haben, macht die Hoch-energiephysik besonders deutlich. Dort gilt es, zunehmend komplexere Detektorsysteme mit immer mehr Sensoren immer schneller auszulesen. Sowohl die Rate der aufgezeichneten Ereignisse als auch die Anzahl der zu messenden Teilchen pro Ereignis steigen. Beim Large Electron-Positron Collider (LEP), dem Vorgänger des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN fanden in der Regel noch weniger als hundert Ereignisse pro Sekunde statt, und jedes Ereignis umfasste rund 100 Kilobyte an Daten. Die Daten ließen sich im Wesentlichen nach der Aufzeichnung auswerten. Mit jeder neuen Generation von Detektoren ist die Anforderung an die Computer-Infrastruktur um mehr als eine Größenordnung gestiegen. ...

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