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Von der Forschung in die Wirtschaftspraxis – so lässt sich die stetige Erweiterung der Anwendungsfelder des High Performance Computing (HPC) beschreiben. Was mit einzelnen universitären HPC-Anlagen für die Wissenschaft begann, ist heute ein dynamischer Wachstumsmarkt.
Skalierbare Datenverarbeitung nicht nur für Kryptowährungen
Der Boom rund um die rechenintensiven Kryptowährungen ist dabei nur die Spitze der rasanten Entwicklung des HPC. Deutlich bemerkenswerter ist, dass das Hochleistungsrechnen in einer konstant zunehmenden Reihe von Wirtschafts- wie Forschungsbereichen eine große Nachfrage erfährt. Der Zuwachs an Daten im Zuge der Digitalisierung, ruft das Bedürfnis nach großflächiger wie präziser Verarbeitung der Informationen hervor. Um dies zu bewältigen, können Supercomputer installiert oder flexible Rechnereinheiten in Clustern gebündelt werden. Letzteres ist meist kosteneffizienter und schafft passgenaue Skalierbarkeit für das Prozessieren unterschiedlicher Datenquantitäten. Durch intelligentes Ressourcenmanagement werden je nach Leistungsbedarf Rechner hinzugeschaltet, um hohe Geschwindigkeit und Erfolg bei der komplexen Datenauswertung zu gewährleisten.
KI, Big Data, Biotechnologie: Zukunftssektoren setzen auf HPC
Diese hochleistungsfähigen Rechenzentren bilden das Fundament für die Anwendbarkeit einer ganzen Reihe von Schlüsseltechnologien der Zukunft. Sowohl die Industrie 4.0. mit ihren maschinellen Deep-Learning-Methoden und die Innovationen der künstlichen Intelligenz als auch Big-Data-Analysten suchen nach einem Modus für ein hocheffizientes Verarbeiten der entstehenden Datenmassen. Die Biomedizin dringt in neue Bereiche der Proteinforschung vor, die die Auswertung kleinster biologischer Strukturen erfordert, um Fortschritte bei der Medikamentenentwicklung zu erzielen. In den Neurowissenschaften werden Gehirnströme hochauflösend simuliert und auf Basis von HPC modelliert. Simulation und Steuerung, für die das Hochleistungsrechnen benötigt wird, betreffen die Verkehrslenkung, insbesondere mit zunehmender Integration des autonomen Fahrens, aber auch Risikoanalysen in der Finanzbranche oder die Videoproduktion beim Rendering hochauflösender Animationssequenzen.
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz: HPC-Anlagen der nächsten Generationen
Ein Unternehmen, welches mit seinem Angebot, frühzeitig ein leistungsstarkes HPC-Modell liefern konnte und sich mittlerweile zum Marktführer des Segments in Europa entwickelt hat, ist die Northern Data AG aus Frankfurt. Beginnend mit der Blockchain-Technologie fusionierte die damalige Northern Bitcoin AG 2020 mit der Whinstone US Inc. und richtet seitdem kontinuierlich Rechenzentren unter Nachhaltigkeits- und Effizienzgewinnen neu ein. Das Thema Stromverbrauch wird angesichts des hohen Energiebedarfs der Rechenanlagen denn auch als größte Herausforderung der Branche angesehen, nicht zuletzt vor dem Hintergrund des Klimawandels. Ein dualer Ansatz aus optimaler Energienutzung durch fein ausgesteuerte Rechenzentren unter Nutzung passiver Kühlsysteme einerseits und dem Bezug regenerativer Energiequellen für die Stromerzeugung nahe der HPC-Anlage andererseits gilt als Königsweg, der auch bei der Northern Data AG etwa mit einem Standort in Norwegen verfolgt wird.
HPC als leistungsstarkes Analyse-Instrument der modernen Forschung
In der Forschung kamen die ersten HPC-Anlagen zum Einsatz und sie sind weiterhin eine essentielle Grundlage auf dem Weg zu neuen Innovationen. Die Agrarwissenschaften antworten auf Probleme von Wasserknappheit und Dürren mit neuen Anbaukonzepten, die HPC-gestützt ausgetestet werden. Im Katastrophenschutz möchte man mit datenintensiven seismischen Simulationen eine bessere Prävention gewährleisten. Nicht zuletzt die Klimatologie braucht Rechenpower in hoher Dichte, um globale Wetterveränderungen zu prognostizieren. Zu erwarten ist, dass für diese Vorhaben, seien sie akademisch oder wirtschaftlich motiviert, spezialisierte Partner mit starker HPC-Infrastruktur „as a service“ unverzichtbar sind, um die nächsten Entwicklungsschritt einzuleiten. Voraussehbar wird sich das in einer weiter hohen Nachfrage für die Angebote der Northern Data AG und der HPC-Branche insgesamt bemerkbar machen.
