Anwendungen von High Performance Computing (HPC)
HPC-Systeme sind aus wissenschaftlichen Disziplinen, wo große Datenmengen verarbeitet oder komplexe Prozesse simuliert werden, nicht mehr wegzudenken.
HPC-Systeme sind aus wissenschaftlichen Disziplinen, wo große Datenmengen verarbeitet oder komplexe Prozesse simuliert werden, nicht mehr wegzudenken. Die Anwendungsfelder sind vielfältig: In der Physik simulieren Forschende Teilchenkollisionen oder modellieren die Entstehung des Universums. In der Chemie und Biologie ermöglichen Molekülsimulationen die Entwicklung neuer Medikamente. Die Genomsequenzierung verarbeitet gewaltige Datenmengen, die für personalisierte Medizin und Krankheitsforschung entscheidend sind. Forscher arbeiten zudem an digitalen Zwillingen des Menschen, die verschiedene Daten und Simulationen integrieren, um menschliche Prozesse besser zu verstehen. Ingenieurwissenschaften setzen HPC ein, um effizientere Fahrzeuge, Flugzeuge und nachhaltige Energietechnologien zu entwickeln. Erdwissenschaftler modellieren komplexe Überflutungsszenarien und Klimamodelle, wie das international genutzte ICON-Modell, und verbessern damit die Genauigkeit von Wetter- und Klimavorhersagen.
Auch die Industrie nutzt HPC intensiv: Sie verarbeitet komplexe Simulationen, Datenanalysen und KI-Modelle schnell und effizient, was Innovation und Wettbewerbsfähigkeit steigert. Gefragt sind skalierbare und energieeffiziente Rechenlösungen, die flexibel auf wachsende Datenmengen und anspruchsvolle Anwendungen reagieren.
Die Beispiele zeigen: HPC-Anwendungen bringen nicht nur Fortschritte in der Grundlagenforschung, sondern liefern oft direkten gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Nutzen.
Zukunftstechnologien am Beispiel: Photonische, Neuromorphe und Quantenbeschleuniger
Neben klassischen HPC-Systemen entstehen neue Technologien, die bisherige Grenzen sprengen. Photonische Beschleuniger verarbeiten große Datenmengen extrem schnell und energieeffizient – ideal für KI, Bildverarbeitung und Telekommunikation. Neuromorphe Systeme orientieren sich am menschlichen Gehirn und eignen sich besonders für Mustererkennung, Robotik und adaptive Steuerung. Quantencomputer eröffnen völlig neue Möglichkeiten: Sie lösen komplexe Optimierungsaufgaben, Materialforschung und Kryptografie exponentiell schneller als klassische Computer. Allerdings sind sie aktuell noch auf „lineare“ Probleme wie Verkehrs- oder Stromnetzoptimierung spezialisiert.
