ISC High Performance 2026 in Hamburg Auf dem Weg in heterogene Welten und zu mehr Datensouveränität für Europa

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Auf der diesjährigen „ISC High Performance 2026“ in Hamburg haben sich erste Fortschritte hin zu mehr Datensouveränität für Europa gezeigt, auch wenn es nur langsam vorangeht. Heterogene Systeme werden die Zukunft des Hochleistungsrechnen bestimmen. Die Dominanz von Nvidia wackelt aber vorläufig kaum.

Knapp 3900 Gäste sind zur Kongressmesse für Super- und High-Performance-Computing ins Hamburger Kongresszentrum CCH. Das ist ein neuer Rekord. Wie üblich sind auf der Veranstaltung auch die neuen Top500-Hitlisten veröffentlicht worden.

Wie groß der Bedarf an Rechenleistung ist, zeigt ein Beispiel aus der Medizin: In ihrer Keynote schildert Amanda Randles, Duke University, welche ungeheuren Ressourcen nötig sind, um KI- und ML-gestützte individualisierte Gefäßmedizin betreiben zu können. Gefäßbedingte Krankheiten kosten in en USA Jahr für Jahr 480 Milliarden Dollar. Deshalb strebt man eine individualisierte, datenbasierte und Vorsorge-orientierte Behandlung dieser Störungen an.

Dazu dienen Kombinationen aus an bereits Erkrankten gewonnenen individuellen Simulationen (Digital Twins) des jeweiligen Gefäßsystems. Sie werden kombiniert mit ML-Prognosen dazu, wo ein Gefäßverschluss oder andere Störungen am wahrscheinlichsten sind. Hierzu sind statistische Daten möglichst vieler Patienten nötig.

Für die Simulation eines einzigen Herzschlags waren, so Randles, noch vor kurzem sechs Stunden Rechenzeit auf 40 Racks des Großrechners „Blue Gene“ notwendig. Inzwischen ist man aufgrund von paralleler Verarbeitung und anderen Tricks imstande, immerhin sechs Wochen Herzschlag mit den dazugehörenden Blutflüssen, etwa 4,5 Millionen Herzschläge, zu simulieren. Und Bedarf nach mehr gibt es immer.

Heterogenität ist unvermeidlich

Dabei dürfte die GPU/CPU-Monokultur zunehmend erweitert werden. Martin Schulz, Leiter des Instituts für Computerarchitektur and Parallele Systeme der TU München (TUM), und Vorstandsmitglied des Leibniz-Hochleistungsrechenzentrums (LRZ) in Garching bei München: „Heterogenität ist unvermeidlich!“ Im LRZ erprobt man folgerichtig schon seit Jahren die Integration von Quantenrechnern, der derzeit am weitesten entwickelten GPU/CPU-Ergänzung.

Dafür benötigt man völlig neue Software-Stacks. Sie müssen imstande sein, alle vorhandenen Ressourcen zu verwalten, ihnen jeweils geeignete Arbeitsschritte zuzuweisen, die Daten zwischen den heterogenen Systemkomponenten hin und her zu schieben und so weiter.

Speicherinfrastruktur für HPC-Lasten

Grau Data integriert Xtreemstore mit Beegfs

Vast schlägt Lustre

Supercomputing-Infrastruktur für sensible Daten

Mit „MQSS“ (Munich Quantum Software Stack) gibt es bereits einen, der auf GPU, CPU und Qantenrechner zugeschnitten ist. Als weiteres Beispiel erwähnte Schulz den Stack des in Dresden beheimateten Konsortiums Open Neuromorphic um den Neurochip „Spinnaker 2“ mit ARM-Cores und dedizierten Beschleunigern für Maschinenlernen und neuromorphes Computing. Anwendungsfelder sind unter anderem neuronale Netze und HPC. Entwickelt werden solche Stacks, so Schulz, am besten in Gemeinschaftsarbeit.

Nvidia dominiert weiter

Ein weiteres wichtiges Thema, das auf der Veranstaltung immer wieder aufgebltzt ist, liefert die dringend erwünschte höhere Datensouveränität, vulgo: Weniger sklavische Abhängigkeit bei Hard- und Software von USA und China. Hier geht es zwar langsam, aber stetig voran.

Derzeit ist allerdings die Dominanz von Nvidia noch vollkommen ungebrochen. Zur ISC publizierte der Hersteller Meldungen, denen gemäß in Europa derzeit 35 neue KI-Supercomputer mit Nvidia-Hardware als einer der Kernkomponenten gebaut werden. Neben den GPUs, insbesondere die neuen Vera-Rubin-Chips, punktet Nvidia dort mit der auf wissenschaftliche Zwecke zugeschnittenen „CUDA-X“-Library, mit „NIM“-Microservices und dem Interconnect „Quantum Infiniband“.

So basiert die von der Initiative BavariaAI geplante AI-Superfactory „Blue Swan“, eine von neun geplanten solchen Anlagen in Europa, auf Nvidia-Infrastruktur. Wegen des gigantischen Strombedarfs soll Blue Swan in Schweinfurt auf einem aufgelassenen Militärgelände entstehen. Auf die Rechenressourcen, vorerst 1.000 GPUs, bekommen die Friedrich August Universität Erlangen und das LRZ direkten Zugriff. Die Verwaltung übernimmt das LRZ.

Sipearl Rhea1 entert den Jupiter

CPU made in EU

Rhea-1 endlich fertig

Immerhin konnte die europäische Chipschmiede Sipearl mit dreijähriger Verspätung in Hamburg endlich erste Exemplare ihres „Rhea-1“-Chips vorführen – mit 61 Milliarden Transistoren der laut Sipearl größte in Europa jemals entwickelte Chip. Er umfasst neben den Rechen-Cores schnellen HBM-Speicher und wurde von TSCM in einer 6-nm-Technologie gefertigt.

Der nächste Chip, eine Variante ohne teuren HBM, ansonsten aber gleich, soll bereits in 3-nm-Technologie gebaut werden. Auch das wird nicht in Europa geschehen, den die TSCM-Fab, die hierzulande entsteht, ist für noch kleinere Kanalbreiten vorgesehen.

Dare: Erste Risc-V-Cores fertig

Hoffnungsfroh stimmt auch, dass es mit Semi Dynamics ein in Barcelona ansässiges europäisches Unternehmen gibt, das auf dem Weg zu europäischden Risc-V-Systemen zielstrebig voranschreitet. Inzwischen wurde der 64-Bit-Risc-V-Core „Atrevio“ fertig entwickelt.

Gefertigt wird der Chip in 3-nm-Technologie. Er ist mit dem günstigen LPDDR-Speicher ausgerüstet, weil das zuverlässiger arbeitet als HBM. Der Chip wird nun in eine Platine integriert und diese im letzten Schritt zu einem Gesamtsystem erweitert. Anwendungsfelder sind beispielsweise Vektor- und Tensoroperationen.

Zurück auf europäischer HPC-Bühne: Bull

Außerdem meldete sich Bull, mit großen Mengen französischen Staatsgeld unterfüttert, als souveräner europäischer Supercomputer-Player zurück auf dem Markt. Man werde weiter privatwirtschaftlich agieren und die langjährige Erfahrung im Supercomputing nutzen, um sich wirksam in die Konkurrenz einzumischen.

Modelle sind nicht alles

KI Souveränität in Europa - von HPC bis Systemintegration

Damit die Entwicklung in Europa gerade beim wissenschaftlichen Rechnen beschleunigt vorankommt, formuliert „Prace“ (Partnership for Advanced Research in Europe) in regelmäßigen Abständen strategische Forschungsagenden (SRA) für die kommenden Jahre und evaluiert, was vom bislang Geforderten umgesetzt wurde. Die Bilanz für 2024/25 (die Ziele wurden in der SRA 6 formuliert) sieht gar nicht so schlecht aus.

EU-IT-Zielsetzungen für nächste Jahre in Arbeit

Immerhin wurden EU Data Spaces mit den AI-Factories verbunden und die AI in die wissenschaftliche Gesamtstrategie eingebunden. Von „Horizon Europe“, einer weiteren EU-Initiative werden innovative Tools für AI entwickelt.

Es ist eine modulare Supercomputer-Architektur (MSA) entstanden und wird am Forschungszentrum Jülich mit Jupiter umgesetzt. Derzeit ist die „SRA 7“ für die kommenden Jahre in Arbeit und soll in wenigen Monaten publiziert werden.

Was fehlt: (Privates) Geld

Keine Zweifel könne es aber daran geben, so war allenthalben zu hören, dass einerseits die Lieferketten nach wie vor hochsensibel und brüchig sind und dass zweitens die insbesondere private Finanzierung noch immer schwächelt. Insbesondere sollte mehr privates Kapital aktiviert werden, was in Europa traditionell Probleme aufwirft.

Damit die immerhin 19 AI-Factories mit 13 weiteren angebundenen Ländern („Antennas“), 14 Großrechner und zehn Quantencomputer, die im Rahmen von EuroHPC in Europa bestehen, einfacher genutzt werden können, gibt es jetzt die EuroHPC Federation Platform (EFP).

Vereinfachte Nutzung der EuroHPC-Ressourcen

Bislang musste die Nutzung jeder einzelnen Ressource separat beantragt, bewilligt, gesteuert und über eine ressourcenspezifische Schnittstelle verwaltet werden. Das war angesichts der im Detail unterschiedlichen Verfahren und Schnittstellen mühselig und unübersichtlich.

Nun bietet EFP ein einheitliches Portal und eine vereinheitlichte Sicht auf alle Ressourcen. Anwender müssen nur einmal zugelassen werden, um überall per Selbstbedienung Ressourcen bestellen, nutzen und verwalten zu können. Derzeit sind Basisfunktionen verfügbar, die stetig erweitert werden.

Ist Nachhaltigkeit zum Alltagsthema geworden?

Neben all dem Drang nach Rechenleistung scheinen Fragen der Nachhaltigkeit und des Energieverbrauchs derzeit in den Hintergrund gedrängt zu werden. Ein Symptom dafür ist sicher, dass die ersten zehn Platze der Top500 gegenüber der letzten Ausgabe der Liste nicht verändert haben.

Gleichzeitig sind Branchen-Insider offensichtlich der Überzeugung, so zeigte sich auf einem Panel zum Thema Giga-Factories, dass Energie- und Nachhaltigkeitsprobleme lösbar seien, weil bereits alle Akteure intensiv an ihnen arbeiten.

Ob man diese Aussage angesichts weiterhin rasant steigender IT-Stromverbräuche und des Einsatzes bisher nicht praxiserprobter Technologien als Lösung (modulare Kernreaktoren zum Beispiel) ernst nimmt oder nicht, sei jedem selbst überlassen. Aus Sicht der Brancheninsider jedenfalls rücken anscheinend nun Fragen rund um unsichere Lieferketten, Regulierung, Datenschutz und die fehlende Manpower in den Mittelpunkt.

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