Supercomputing - Spektrum der Wissenschaft Dossier 2/2007
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Leserbrief schreibenIn den letzten fünf Jahren hat sich die Szene der Höchstleistungsrechner noch dramatischer gewandelt als der schon sehr turbulente allgemeine Computermarkt. Die Rekordleistung von gestern ist gerade noch die Mindestanforderung von heute.
Das Dossier "Supercomputing" bringt neuere, aktualisierte Spektrum-Beiträge zum Thema. Die Darstellung der Techniken, mit denen die Forscher gegen alle physikalischen Hindernisse den Fortschritt vorantrieben, werden voraussichtlich auch noch den nächsten Innovationswellen standhalten.
(9. März 2007)
Weitere Informationen finden Sie im Editorial des Heftes.
Inhaltsverzeichnis
Der selbst gebastelte Supercomputer
6
Aus einem Haufen schrottreifer PCs entsteht ein Hochleistungsrechner der Spitzenklasse: Dank geschickter Software erwachen schrottreife Geräte zu neuem Leben.
Die Simulation der ganzen Welt
16
Der japanische »Earth Simulator« hielt drei Jahre lang den Weltrekord im Schnellrechnen.
Supercomputer – eine Zwischenbilanz
20
Höchstleistungsrechner entwickeln sich mit einer Geschwindigkeit, die sogar das Tempo der allgemeinen Computerentwicklung in den Schatten stellt.
Aufbruch in neue Dimensionen
25
Die Hersteller rüsten sich zum Sturm auf die nächste Zehnerpotenz an Rechenleistung: den Petaflops-Rechner.
Auf der Suche nach dem Softron
28
Spektrum-Interview zum Klimareport: Steven J. Wallach fordert einen ganz neuen Typ von Software.
Wirklich intelligente Rechner
30
Die Top 5 unter den Innovationen der letzten zwanzig Jahre.
Taktlose Computer
38
Anarchistisches Rechnen bringt Tempo: Computer werden leistungsfähiger, indem sich ihre Bauteile nicht mehr an die Taktvorgabe einer Zentraluhr halten.
Im Reich der Terabytes
46
Neue Festplatten fassen mehr, als ein Mensch je konsumieren kann.
Unterwegs zum Nanolaufwerk
52
Ein nanotechnisch fabrizierter »Tausendfüßler« schreibt Gigabytes von Daten auf briefmarkengroße Chips. Bis zur Marktreife sind aber noch knifflige Probleme zu lösen.
Doppelt zählt besser
60
Mit mehreren Prozessoren auf einem Chip umgehen die Konstrukteure physikalische Grenzen. Denn wenn mehrere Rechenwerke auf demselben Mikrochip auf dieselben Daten zugreifen, steigt die Leistung – vorausgesetzt, sie geraten sich nicht in die Quere.
Rechnen mit Lichtgeschwindigkeit
64
Datenübertragung durch Licht statt durch elektrische Ströme könnte den Computermarkt dramatisch verändern.
Crossbars – viel hilft viel
72
Molekülgroße Schalter, die nur wenige Atomlagen dicke Drähte verbinden, lassen die Rechner um noch eine Größenordnung schrumpfen – und ihre Leistung entsprechend steigen.
Morphware oder einer für alles
77
Dank magnetischer Schaltkreise ändert ein Computer seine interne Struktur in einer zehntel Nanosekunde.
Spielregeln für Quantencomputer
82
Mit Qubits statt Bits kommen ungeahnte Rechengeschwindigkeiten und bislang unlösbare Probleme in Reichweite.