Lexikon

High-Performance-Computing (HPC), im Deutschen oft als Hochleistungsrechnen bezeichnet, ist die Speerspitze der computergestützten Forschung und Analyse. Es beschreibt den Einsatz von massiv parallelen Supercomputern oder großen Computer-Clustern, um Probleme zu lösen, die für herkömmliche Workstations oder Standard-Server schlicht zu komplex oder zeitaufwändig wären. Typische Anwendungsfelder finden sich in der wissenschaftlichen Forschung, etwa bei der Simulation von Klimamodellen, der Erforschung neuer Medikamente in der Pharmazie oder der aerodynamischen Optimierung in der Fahrzeugentwicklung. Ein HPC-Cluster besteht in der Regel aus hunderten oder tausenden von dicht gepackten Rechenknoten, die über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk mit extrem niedriger Latenz (wie InfiniBand) miteinander verbunden sind.

In den letzten Jahren hat sich der Fokus stark von reiner CPU-Rechenleistung hin zu hybriden Systemen verschoben, die spezialisierte Beschleuniger nutzen. Moderne GPU-Server spielen hierbei eine zentrale Rolle, da Grafikprozessoren bestimmte mathematische Berechnungen (Gleitkommaoperationen) wesentlich effizienter und schneller durchführen können als klassische CPUs. HPC ist damit der technologische Motor für Durchbrüche in der künstlichen Intelligenz und im Big-Data-Bereich.