Schnelle, Effiziente und Energieeffiziente Algorithmen für moderne Prozessoren und Grafikkarten in der Hochenergiephysik und anderen Gebieten

Abstract

Große Rechenzentren und Supercomputer bilden Grundvoraussetzungen vieler rechenintensiver Gebiete aus Forschung und Industrie. Sie ermöglichen das schnellere Gewinnen besserer, genauerer und umfangreicherer Resultate sowie den effizienteren Einsatz der begrenzten Ressourcen. Bisher wurde der stetige Geschwindigkeitszuwachs unter anderem durch erhöhte Energieaufnahme erkauft. Heutige Rechenzentren erreichen mit einem Strombedarf von teils weit über zehn Megawatt den Punkt, an dem höhere Rechenleistung nur noch durch effizientere Hardware und Programmierung möglich ist. Diese Arbeit stellt in drei völlig unterschiedlichen Fachrichtungen (Datenanalyse in der Hochenergiephysik am CERN, Fehlertolerante Datenspeicherung und Lineare Algebra) Lösungen zu rechenintensiven, grundlegenden Problemen vor. Diese arbeiten durch effiziente Programmierung und Einsatz moderner paralleler Prozessoren sowie Beschleunigerkarten deutlich schneller und energieeffizienter als herkömmliche Methoden