Frage:

Was ist ein Parallelrechner?

Antwort:

Ein Parallelrechner ist ein Computer, der mehr als eine Aufgabe gleichzeitig bewältigen kann. Scheinbar kann dies zwar auch ein gewöhnlicher Computer, aber er benutzt dazu einen Trick: Er wechselt schnell zwischen verschiedenen Aufgaben hin und her und bringt jede immer ein Stückchen voran. Das ist wie bei einem guten Schachspieler, der gegen mehrere schwächere Spieler spielt, indem er immer von Brett zu Brett geht und jeweils einen Zug macht. Ein Parallelrechner dagegen besitzt mehrere Hauptprozessoren, man könnte auch sagen mehrere „Gehirne“. Bleibt man beim Bild des Schachspielers, so würde dessen Parallelrechner-Version an allen Spieltischen zugleich sitzen.

Im Unterschied zu unabhängigen einzelnen Computern kann ein Parallelrechner jederzeit Informationen zwischen seinen Prozessoren („Gehirnen“) austauschen. Unser Schachspieler könnte also Fehler, die er in einem Spiel gemacht hat, in einem gleichzeitig laufenden anderen Spiel vermeiden oder gegen einen besonders guten Spieler mehrere seiner Gehirne zusammenarbeiten lassen. Diese Zusammenarbeit wird allerdings immer komplizierter, je mehr Prozessoren daran beteiligt sind.

Einfache Parallelrechner mit bis zu vier Prozessoren kann man heute in jedem Computer-Fachgeschäft unter dem Namen „Dual-Core“ (zwei Prozessoren) oder „Quad-Core“ (vier Prozessoren) kaufen. Auch viele moderne Spielkonsolen sind in Wahrheit kleine Parallelrechner. Wenn allerdings im wissenschaftlichen Umfeld von Parallelrechnern gesprochen wird, meint man üblicherweise Computer mit wenigstens einigen dutzend Prozessoren. Der kleinste Parallelrechner der Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung mbH Göttingen (GWDG) hat 64 Prozessoren, der größte 604. Der momentan schnellste Rechner der Welt hat sogar mehr als 100.000 Prozessoren, die allerdings jeder für sich viel langsamer als gewöhnliche Prozessoren sind. Trotzdem ist dieser Rechner viele tausend Mal schneller als der schnellste normale Personalcomputer. Er verbraucht aber auch so viel Strom wie hunderte Einfamilienhäuser.

Parallelrechner sind aus der Forschung heute nicht mehr wegzudenken. Zum Beispiel stammen viele Erkenntnisse über den Klimawandel aus komplizierten Berechnungen auf Parallelrechnern. Aber auch in Chemie, Physik, Biologie und Medizin werden sie immer mehr eingesetzt. Zudem werden viele Produkte, zum Beispiel Autos, mit Hilfe von Parallelrechnern entwickelt.