Hochleistungsrechnen

Im digitalen Jahrzehnt steht das Hochleistungsrechnen (High Performance Computing, HPC) im Mittelpunkt großer Fortschritte und Innovationen und ist eine strategische Ressource für die Zukunft Europas.

In der heutigen Welt werden ständig mehr Daten generiert, von 79 Zettabytes weltweit im Jahr 2021 bis zu erwarteten 181 Zettabytes 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 zur Verarbeitung und Analyse dieses wachsenden Datenvolumens und zur optimalen Nutzung zum Nutzen von Bürgern, Unternehmen, Forschern und öffentlichen Verwaltungen.

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

Es beginnt auch, eine Schlüsselrolle in der Medizin zu spielen: HPC kann im Medikamentendesign verwendet 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 Supercomputer von Weltrang in der Lage, mehr als 1015 – mindestens eine Million Milliarden – Operationen pro Sekunde (Petascale-Leistung) durchzuführen. Einige Spitzensysteme übersteigen 1017– mindestens 100 Mio. Mrd. Vorgänge pro Sekunde (Vor-Exa-Leistung). 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 JUPITER, der im September 2025 eingeweiht wurde,ist der erste Supercomputer in Europa, der die Exa-Schwelle erreicht hat. Diese beispiellose Rechenkapazität wird die Entwicklung hochpräziser Modelle komplexer Systeme und Anwendungen der künstlichen Intelligenz in Wissenschaft und Industrie unterstützen. 

Als Teil des digitalen Jahrzehnts ist HPC von entscheidender Bedeutung 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 ihre Investitionen in Hochleistungsrechnen verstärken.

Es zielt darauf ab, Supercomputing- und Datenverarbeitungskapazitäten aufzubauen, indem Weltklasse-Exa-Supercomputer, Post-Exa-Anlagen gekauft und eine ehrgeizige HPC-Forschungs- und Innovationsagenda unterstützt werden.