Supercomputer nutzen aus mehreren Gründen mehrere Prozessoren anstelle eines einzigen großen und schnellen Prozessors:
Effizienz und Skalierbarkeit: Die Rechenleistung eines Supercomputers entsteht durch die Kombination der Verarbeitungskapazitäten mehrerer kleinerer Prozessoren, die parallel arbeiten. Durch die Verteilung von Aufgaben auf mehrere Prozessoren können Supercomputer eine höhere Effizienz und einen höheren Durchsatz für komplexe Berechnungen erreichen. Jeder Prozessor kann unabhängig an verschiedenen Teilen eines Problems arbeiten, was eine parallele Verarbeitung ermöglicht, was die Gesamtverarbeitungsgeschwindigkeit erheblich beschleunigt.
Zuverlässigkeit: Mehrere Prozessoren in einem Supercomputer erhöhen die Redundanz und Zuverlässigkeit des Systems. Wenn ein Prozessor ausfällt oder ein Problem auftritt, können die anderen Prozessoren weiterarbeiten, wodurch Ausfallzeiten minimiert und die kontinuierliche Verfügbarkeit von Rechenressourcen sichergestellt wird. Supercomputer verwenden häufig spezielle fehlertolerante Techniken und Konfigurationen, um die Auswirkungen einzelner Prozessorausfälle zu minimieren und die Stabilität aufrechtzuerhalten.
Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Verschiedene wissenschaftliche und technische Anwendungen haben unterschiedliche Rechenanforderungen. Einige Algorithmen könnten von speziellen Prozessoren profitieren, die für eine bestimmte Art von Berechnungen optimiert sind. Durch die Integration mehrerer Prozessoren, die jeweils für verschiedene Rechenaufgaben angepasst sind, können Supercomputer effektiv an ein breiteres Spektrum von Anwendungen und Arbeitslasten angepasst werden. Diese Flexibilität und Anpassungsfähigkeit ermöglichen es Forschern und Wissenschaftlern, komplexe Probleme in verschiedenen Bereichen wie Wettervorhersage, Klimamodellierung, Computerchemie, Genomik und darüber hinaus effizient zu analysieren und zu simulieren.
Kosteneffizienz: Der Bau eines einzigen extrem großen und schnellen Prozessors kann unerschwinglich teuer sein. Stattdessen ermöglicht der Aufbau eines Supercomputers aus mehreren kleineren und günstigeren Prozessoren einen kostengünstigen Ansatz zur Erzielung einer hohen Rechenleistung. Hersteller können Standardprozessoren oder spezielle, auf wissenschaftliche Berechnungen zugeschnittene Computerkomponenten kombinieren, um Supercomputer mit optimalen Konfigurationen zu konstruieren, die Leistung und Kosten in Einklang bringen.
