Hochleistungsrechnen

Im digitalen Jahrzehnt steht das Hochleistungsrechnen (HPC) im Mittelpunkt wichtiger Fortschritte und Innovationen und ist eine strategische Ressource für die Zukunft Europas.

In der heutigen Welt werden ständig mehr Daten generiert, von 79 Zettabyte weltweit im Jahr 2021 bis zu voraussichtlich 181 Zettabyte im Jahr 2025 (1 Zettabyte entspricht 1 Billion Gigabyte). Infolgedessen verändert sich die Art der Datenverarbeitung mit einer zunehmenden Anzahl datenintensiver kritischer Anwendungen.

HPC ist der Schlüssel, um diese wachsende Datenmenge zu verarbeiten und zu analysieren und sie zum Nutzen von Bürgern, Unternehmen, Forschern und öffentlichen Verwaltungen optimal zu nutzen.

HPC kann in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt werden: von der Überwachung und Eindämmung der Auswirkungen des Klimawandels über die Herstellung sichererer und umweltfreundlicherer Fahrzeuge bis hin zur Erhöhung der Cybersicherheit und zur Förderung der Grenzen des Wissens in fast allen wissenschaftlichen Bereichen.

Es beginnt auch, eine Schlüsselrolle in der Medizin zu spielen: HPC kann im Arzneimitteldesign eingesetzt werden, von der Prüfung von Wirkstoffkandidatenmolekülen bis hin zur Neupositionierung bestehender Medikamente für neue Krankheiten. Und es kann uns helfen, die Ursprünge und die Entwicklung von Epidemien und Krankheiten zu verstehen.

Darüber hinaus hat sich HPC bei der Entwicklung neuer Anwendungen und Produkte als sehr wichtig erwiesen. Es hat direkte Auswirkungen auf die digitale Lieferkette, wie die Entwicklung neuer Materialien, Autos und Flugzeuge sowie Bioengineering und Fertigung.

Heute sind Weltklasse-Supercomputer in der Lage, mehr als 1015 — mindestens eine Million Milliarden Operationen pro Sekunde (Petaskalenleistung) durchzuführen. Einige Spitzensysteme übersteigen 1017, d. h. mindestens hundert Millionen Milliarden Operationen pro Sekunde (Leistung vor der Exa-Skala). Die nächste Generation (Exascale) wird mehr als eine Milliarde (1018) Operationen pro Sekunde durchführen, ein Rechenleistungsniveau, das mit der Aggregation der Rechenkapazitäten der Mobiltelefone der gesamten EU-Bevölkerung vergleichbar ist. 

Europas erster Exa-Supercomputer JUPITER wird in der zweiten Jahreshälfte 2024 installiert. Als einer der leistungsstärksten KI-Supercomputer der Welt wird Jupiter voraussichtlich der erste Supercomputer in Europa sein, der die Schwelle von einer Billion (eine „1“ gefolgt von 18 Nullen) Berechnungen pro Sekundeüberschreitet. Diese beispiellose Rechenkapazität wird die Entwicklung hochpräziser Modelle komplexer Systeme und Anwendungen künstlicher Intelligenz in Wissenschaft und Industrie unterstützen. 

Als Teil des digitalen Jahrzehnts ist HPC der Schlüssel für den künftigen Wohlstand, den digitalen Wandel und die Resilienz Europas. Mit Mitteln in Höhe von 7 Mrd. EUR aus dem Programm „Horizont Europa“, dem Programm „Digitales Europa“ und der Fazilität „Connecting Europe“ wird die Kommission die Investitionen in Hochleistungsrechnen verstärken.

Es zielt darauf ab, Supercomputing- und Datenverarbeitungskapazitäten aufzubauen, indem erstklassige Exascale-Supercomputer, Post-Exascale-Einrichtungen gekauft und eine ehrgeizige HPC-Forschungs- und Innovationsagenda unterstützt werden.