Stell dir vor, du könntest den Weltraum schneller berechnen als je zuvor. Forschende haben herausgefunden, wie das geht.
Stell dir vor, du hast einen riesigen Puzzle, das du lösen musst. Normalerweise brauchst du dafür viel Zeit und Geduld. Aber was, wenn du einen Supercomputer hättest, der dir hilft, das Puzzle viel schneller zu lösen? Genau das haben Forschende gemacht, aber nicht mit einem Puzzle, sondern mit dem Weltraum. Sie haben herausgefunden, wie man Supercomputer so programmiert, dass sie schneller rechnen können. Das ist besonders wichtig, wenn man den Weltraum erforschen will. Stell dir vor, du hast einen Computer, der so schnell ist, dass er in Sekunden berechnet, was normale Computer in Stunden brauchen. Das wäre doch cool, oder?
Was die Forschenden herausgefunden haben
Die Forschenden haben herausgefunden, dass man die Rechenleistung von Supercomputern verbessern kann, indem man verschiedene Teile des Computers gleichzeitig arbeiten lässt. Sie haben eine Methode entwickelt, bei der die Grafikkarte (GPU) und der Hauptprozessor (CPU) zusammenarbeiten. Das bedeutet, dass die GPU die Aufgaben übernimmt, die viel Rechenleistung benötigen, während die CPU die Aufgaben erledigt, die viel Speicherplatz brauchen. So können beide Teile des Computers gleichzeitig arbeiten und das Rechnen beschleunigen. In ihren Tests haben sie gezeigt, dass die GPU bis zu 3,5 Mal schneller rechnen kann als die CPU. Wenn man die Vorbereitungszeit der CPU nicht mitzählt, kann die GPU sogar bis zu 7,5 Mal schneller sein.
Wie haben sie das gemacht?
Um das zu erreichen, haben die Forschenden eine spezielle Software namens SWIFT verwendet. Diese Software ist so programmiert, dass sie Aufgaben in kleine Teile aufteilt, die gleichzeitig bearbeitet werden können. Das nennt man „task-parallelism“. Sie haben dann neue Algorithmen entwickelt, die es der Software ermöglichen, sowohl die CPU als auch die GPU gleichzeitig zu nutzen. Das bedeutet, dass die CPU und die GPU zusammenarbeiten, ohne dass es zu Verzögerungen kommt. Sie haben diese Methode ausgiebig getestet und gezeigt, dass sie tatsächlich schneller ist.
Warum ist das wichtig?
Das ist wichtig, weil es uns hilft, den Weltraum besser zu verstehen. Wenn wir schneller rechnen können, können wir auch schneller herausfinden, wie der Weltraum funktioniert. Das ist besonders nützlich, wenn man große Simulationen durchführen will, wie zum Beispiel die Entstehung von Galaxien. Mit dieser Methode können wir also schneller und effizienter forschen. Außerdem können wir so auch besser verstehen, wie man Supercomputer für andere Aufgaben nutzen kann, die viel Rechenleistung benötigen.
Du willst mehr über die Studie wissen?
Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, heißen Abouzied M. A. Nasar, Benedict D. Rogers, Georgios Fourtakas, Scott T. Kay und Matthieu Schaller. Ihr Artikel „Task-parallelism in SWIFT for heterogeneous compute architectures“ wurde im Jahr 2025 veröffentlicht.