Datenberg: NSA will supraleitenden Supercomputer

Der US-Geheimdienst NSA will die Entwicklung von Supercomputern vorantreiben, die auf supraleitenden Technologien basieren. Das soll den Energieverbrauch beschränken, den die Organisation verursacht. Angesichts des aktuellen Überwachungs-Skandals kann man sich zumindest eine kleine Vorstellung davon machen, was die NSA benötigt: Sehr große Rechenleistungen, um die im Zuge der Überwachung der gesamten Internet-Kommunikation erfassten Daten auf vielfältige Weise analysieren zu können. Je mehr und größere Supercomputer dabei zum Einsatz kommen, umso schneller geht auch der dafür benötigte Energiebedarf nach oben.

In einer aktuellen Ausschreibung geht es daher darum, eine neue Supercomputer-Generation zu entwickeln, die mit Supraleitern arbeitet, berichtete die ComputerWorld. In der Elektronik soll es also quasi keinen elektrischen Widerstand mehr geben, wodurch der Energiebedarf deutlich sinken soll. Der schnellste Rechner in den USA, der Titan, benötigt für eine Leistung von knapp 18 Petaflops immerhin 8 Megawatt. Man geht nun davon aus, dass Supraleiter-Technologien dazu führen könnten, dass erst einmal nur noch 25 Kilowatt pro Petaflops benötigt werden. Später will man sogar 100 Petaflops bei einem Bedarf von 200 Kilowatt erreichen und somit hinsichtlich des Stromverbrauchs eine Tür zum Exascale-Computing öffnen.

Supraleitende Effekte treten bei den meisten Materialien allerdings erst bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunktes ein. Um ein System so weit herunterzukühlen, muss erst einmal viel Energie aufgewendet werden. "Supraleitende Elektronik dann kalt zu halten ist aber so, als wolle man dafür sorgen, dass ein Block Eis im Kühlschrank gefroren bleibt", erklärte Retief Gerber vom südafrikanischen Unternehmen NioCAD, das entsprechende Technologien erforscht. "Wenn es erst einmal gefroren ist, braucht man wenig Energie, um diesen Zustand zu erhalten."

Allerdings funktioniert dies nicht mit klassischen Elektronik-Komponenten. "Konventionelle Elektronik kalt zu halten wäre, als würde man versuchen, ein Glas Wasser zu kühlen, dass in einem Ofen steht, der im Kühlschrank steht", so Gerber. Hier sind also neu konstruierte Systeme erforderlich. In den letzten Jahren wurden auf dem Gebiet aber deutliche Fortschritte gemacht. Komplexe Chips können dabei mit Taktraten von über 100 Gigahertz betrieben werden.

Sparsame Supercomputer auf Basis dieser Technologie sollen es letztlich ermöglichen, dass Geheimdienste wie die NSA zukünftig Rechner betreiben können, die ihr Budget nicht sprengen. Denn die aktuell schnellsten Supercomputer benötigen Mengen, die einem signifikanten Anteil am Ausstoß eines ganzen Kraftwerkes entsprechen.