Rechenleistung

Rechenleistung beschreibt die Leistungsfähigkeit eines Computers, Rechenoperationen in einer bestimmten Zeiteinheit durchzuführen. Häufig wird sie in Fließkommaoperationen pro Sekunde gemessen, FLOPS. Weitere Größen sind Ganzzahloperationen pro Sekunde (IPS) oder die Leistung pro Kern. Rechenleistung ist abhängig von Hardware, Architektur und Software.

Messgrößen und Einflussfaktoren: In der Praxis werden Spitzenwerte in FLOPS angegeben, oft als GFLOPS oder TFLOPS. Die reale Leistung hängt von Parallelisierung, Speicherbandbreite, Cache-Strukturen, Energiebedarf und Compiler-Optimierungen ab. CPUs liefern oft gute Einzel-Thread-Leistung, GPUs oder spezialisierte Beschleuniger liefern hohe Gesamtrechenleistung durch viele Kerne und SIMD. Cloud- oder HPC-Systeme kombinieren zahlreiche Rechenbausteine.

Anwendungen und Benchmarks: Rechenleistung ist zentral für wissenschaftliche Simulationen, numerische Berechnungen, KI-Modelle und Big-Data-Analysen. Benchmarks wie TOP500 messen HPC-Leistung mit Linpack, während SPEC-Benchmarks die Alltagsleistung von Systemen vergleichbar machen. Richtwert ist auch die Leistung pro Watt, besonders in mobilen oder Rechenzentren.

Trends: Die Entwicklung geht zu stärker parallelisierten Architekturen, gemischte Systeme mit CPUs, GPUs, FPGAs; spezialisierte Chips für KI; Edge-Computing. Cloud-Anbieter ermöglichen dynamische Zuteilung von Rechenressourcen, während Effizienz und Wärmeabgabe immer wichtiger werden.