{"id":68352,"date":"2026-06-15T14:57:17","date_gmt":"2026-06-15T12:57:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.planet3dnow.de\/cms\/?p=68352"},"modified":"2026-06-10T15:18:57","modified_gmt":"2026-06-10T13:18:57","slug":"von-der-spielgrafik-zur-wissenschaft-wie-gpus-das-distributed-computing-revolutionierten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.planet3dnow.de\/cms\/68352-von-der-spielgrafik-zur-wissenschaft-wie-gpus-das-distributed-computing-revolutionierten\/","title":{"rendered":"Von der Spielgrafik zur Wissenschaft: Wie GPUs das Distributed Computing revolutionierten"},"content":{"rendered":"

Ein Blick zur\u00fcck auf den GPU-Urknall im BOINC-Uni\u00adver\u00adsum \u2013 von den legen\u00add\u00e4\u00adren MilkyWay@Home-Zeiten \u00fcber unse\u00adre eige\u00adnen Foren-Pio\u00adnie\u00adre bis hin zu den KI-Mons\u00adtern von heute.<\/p>\n

Als Ende der 2000er Jah\u00adre die ers\u00adten Gra\u00adfik\u00adpro\u00adzes\u00adso\u00adren f\u00fcr all\u00adge\u00admei\u00adne Berech\u00adnun\u00adgen abseits von Pixeln und Poly\u00adgo\u00adnen ge\u00f6ff\u00adnet wur\u00adden, ahn\u00adten wohl nur die Wenigs\u00adten, was das f\u00fcr die Wis\u00adsen\u00adschaft und das Dis\u00adtri\u00adbu\u00adted Com\u00adpu\u00adting bedeu\u00adten w\u00fcr\u00adde. Mit dem Start von NVI\u00adDI\u00adAs CUDA<\/span> (2007) und dem offe\u00adnen Gegen\u00adst\u00fcck Open\u00adCL (2008) kam eine Lawi\u00adne ins Rol\u00adlen, die BOINC-Pro\u00adjek\u00adte<\/a> wie MilkyWay@Home, Prime\u00adGrid oder GPU\u00adGrid f\u00fcr immer ver\u00ad\u00e4n\u00addern soll\u00adte. Auch das Nicht-BOINC-Pro\u00adjekt folding@home<\/a> setz\u00adte fr\u00fch auf die Unter\u00adst\u00fct\u00adzung der GPU<\/span>.<\/p>\n

Wir als Planet3DNow!-Community sa\u00dfen da mit\u00adten in der ers\u00adten Rei\u00adhe: Im Forum wur\u00adde fr\u00fch und hei\u00df dis\u00adku\u00adtiert, wie man AMDs Rade\u00adon-Gra\u00adfik\u00adkar\u00adten f\u00fcr die Wis\u00adsen\u00adschaft ein\u00adspan\u00adnen kann. Namen wie Gip\u00adsel und indiana_74 d\u00fcrf\u00adten vie\u00adlen von euch noch ein Begriff sein \u2013 ihre tech\u00adni\u00adschen Arti\u00adkel<\/a> und Anlei\u00adtun\u00adgen<\/a> haben damals unz\u00e4h\u00adli\u00adgen Usern den Ein\u00adstieg ins GPU-Com\u00adpu\u00adting erst erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Die gute alte Zeit der CPU-Dominanz<\/strong>
\nWer\u00adfen wir einen Blick zur\u00fcck: Bis etwa 2008 lief bei BOINC<\/span> fast alles stur \u00fcber die CPU<\/span>. Zwar hat\u00adten moder\u00adne Pro\u00adzes\u00adso\u00adren damals schon meh\u00adre\u00adre Ker\u00adne, aber deren Archi\u00adtek\u00adtur war eben auf Viel\u00adsei\u00adtig\u00adkeit aus\u00adge\u00adlegt. Ein typi\u00adscher Desk\u00adtop-Quad\u00adcore schaff\u00adte damals Rechen\u00adleis\u00adtun\u00adgen im Bereich von ein paar mick\u00adri\u00adgen GigaFLOPS.<\/p>\n

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Gra\u00adfik\u00adkar\u00adten tick\u00adten dage\u00adgen schon immer anders. Sie wur\u00adden f\u00fcr mas\u00adsiv par\u00adal\u00adle\u00adle Berech\u00adnun\u00adgen gebaut. Selbst dama\u00adli\u00adge High-End-GPUs schlepp\u00adten hun\u00adder\u00adte Rechen\u00adein\u00adhei\u00adten mit, die exakt die\u00adsel\u00adbe Ope\u00adra\u00adti\u00adon gleich\u00adzei\u00adtig auf rie\u00adsi\u00adge Daten\u00adber\u00adge los\u00adlas\u00adsen konn\u00adten. Der gro\u00ad\u00dfe Heu\u00adre\u00adka-Moment kam, als Ent\u00adwick\u00adler merk\u00adten: Vie\u00adle wis\u00adsen\u00adschaft\u00adli\u00adche Algo\u00adrith\u00admen las\u00adsen sich im Grun\u00adde genau\u00adso per\u00adfekt par\u00adal\u00adle\u00adli\u00adsie\u00adren wie 3D-Grafik.<\/p>\n

MilkyWay@Home und der Credit-Urknall<\/strong>
\nDas wohl spek\u00adta\u00adku\u00adl\u00e4rs\u00adte Anschau\u00adungs\u00adob\u00adjekt f\u00fcr die\u00adsen Wan\u00addel war MilkyWay@Home. Das Pro\u00adjekt berech\u00adnet Model\u00adle unse\u00adrer Milch\u00adstra\u00ad\u00dfe und nutzt daf\u00fcr nume\u00adri\u00adsche Ver\u00adfah\u00adren, die wie gemalt f\u00fcr GPUs sind. Als die ers\u00adten Open\u00adCL- und CAL-Apps f\u00fcr AMD-Rade\u00adon-Kar\u00adten das Licht der Welt erblick\u00adten, gab es einen regel\u00adrech\u00adten Leistungsschock.<\/p>\n

Wo eine CPU<\/span> damals Minu\u00adten oder gar Stun\u00adden f\u00fcr eine ein\u00adzi\u00adge Work\u00adu\u00adnit (WU<\/span>) her\u00adum\u00adknus\u00adper\u00adte, flo\u00adgen die spe\u00adzi\u00adell opti\u00admier\u00adten Rade\u00adon-Ver\u00adsio\u00adnen in weni\u00adgen Sekun\u00adden durch die Auf\u00adga\u00adben. Die Fol\u00adge? Eine abso\u00adlu\u00adte Explo\u00adsi\u00adon bei den Credits!
\nDie Mit\u00adglie\u00adder Crunch3r, Gip\u00adsel und Two\u00addee unse\u00adres Forums waren damals ma\u00df\u00adgeb\u00adlich an der Ent\u00adwick\u00adlung der ver\u00adbes\u00adser\u00adten Ver\u00adsio\u00adnen betei\u00adligt und haben die\u00adse dann der All\u00adge\u00admein\u00adheit zur Ver\u00adf\u00fc\u00adgung gestellt.<\/p>\n

Wer eine Rade\u00adon HD<\/span> 48xx oder sp\u00e4\u00adter die legen\u00add\u00e4\u00adre HD<\/span> 58xx im Rech\u00adner hat\u00adte, domi\u00adnier\u00adte die Rang\u00adlis\u00adten fast nach Belie\u00adben. Unser Team von Pla\u00adnet 3DNow! war hier ganz vor\u00adne mit dabei \u2013 wir haben nicht nur ordent\u00adlich Rechen\u00adpower bei\u00adgesteu\u00adert, son\u00addern auch flei\u00ad\u00dfig Feed\u00adback an die Pro\u00adjekt\u00adbe\u00adtrei\u00adber gelie\u00adfert. F\u00fcr vie\u00adle von uns war das der ers\u00adte ech\u00adte Beweis, was GPGPU<\/span> (Gene\u00adral Pur\u00adpo\u00adse GPU<\/span> Com\u00adpu\u00adting) im All\u00adtag leis\u00adten kann.<\/p>\n

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War\u00adum sind GPUs eigent\u00adlich so ver\u00addammt schnell?<\/strong>
\nDer Unter\u00adschied liegt im Kon\u00adzept: Eine moder\u00adne CPU<\/span> setzt auf weni\u00adge, daf\u00fcr aber extrem takt\u00adstar\u00adke und kom\u00adple\u00adxe Ker\u00adne, um Befehls\u00adfol\u00adgen nach\u00adein\u00adan\u00adder abzu\u00adar\u00adbei\u00adten. Eine GPU<\/span> macht das Gegen\u00adteil: Sie nutzt tau\u00adsen\u00adde, ver\u00adgleichs\u00adwei\u00adse simp\u00adle Rechen\u00adein\u00adhei\u00adten, kom\u00adbi\u00adniert mit einer bra\u00adchia\u00adlen Spei\u00adcher\u00adband\u00adbrei\u00adte. Sie setzt auf maxi\u00adma\u00adlen Durch\u00adsatz statt auf nied\u00adri\u00adge Latenz.
\nSchon 2009 b\u00fcgel\u00adten High-End-GPUs schnel\u00adle Desk\u00adtop-CPUs im pas\u00adsen\u00adden Sze\u00adna\u00adrio locker um den Fak\u00adtor 10 bis 30 \u2013 in Extrem\u00adf\u00e4l\u00adlen sogar noch deutlicher.<\/p>\n

Von 2009 bis heu\u00adte: Die gro\u00ad\u00dfe Beschleunigung<\/strong>
\nRich\u00adtig wild wur\u00adde es aber erst in den Jah\u00adren danach. Eine Rade\u00adon HD<\/span> 5870 \u2013 damals das Ma\u00df der Din\u00adge beim BOINC-Crun\u00adchen \u2013 brach\u00adte es auf rund 2,7 TFLOPS<\/span> bei ein\u00adfa\u00adcher Genau\u00adig\u00adkeit (FP32<\/span>). Schau\u00aden wir uns an, wo wir heu\u00adte stehen:<\/p>\n

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In gut ein\u00adein\u00adhalb Jahr\u00adzehn\u00adten hat sich die rohe FP32-Leis\u00adtung also locker mehr als ver\u00advier\u00adzig\u00adfacht. Und bei spe\u00adzi\u00adel\u00adlen KI-<\/span> und Ten\u00adsor-Ope\u00adra\u00adtio\u00adnen flie\u00adgen uns die Zah\u00adlen mitt\u00adler\u00adwei\u00adle kom\u00adplett um die Ohren.<\/p>\n

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Das BOINC<\/span> Pro\u00adjekt mit den meis\u00adten spe\u00adzia\u00adli\u00adsier\u00adten Anwen\u00addun\u00adgen: PrimeGrid<\/strong>
\nWie hef\u00adtig das Gan\u00adze heu\u00adte ist, sieht man gut am Pro\u00adjekt Prime\u00adGrid, das aktu\u00adell eine Gesamt\u00adleis\u00adtung von rund 2,9 Peta\u00adflops mel\u00addet. Wirft man einen Blick auf die Top-Hosts, thro\u00adnen dort Sys\u00adte\u00adme mit NVI\u00adDI\u00adAs RTX<\/span> 5090, RTX<\/span> 5080 oder wasch\u00adech\u00adten Pro\u00adfi-Beschleu\u00adni\u00adgern wie der A100<\/span>. Ein\u00adzel\u00adne Rech\u00adner schau\u00adfeln hier t\u00e4g\u00adli\u00adche Cre\u00addit-Ber\u00adge weg, f\u00fcr die man fr\u00fc\u00adher ein gan\u00adzes Rechen\u00adzen\u00adtrum gebraucht h\u00e4tte.<\/p>\n

Auch die Effi\u00adzi\u00adenz ist eine ande\u00adre Welt: Bei pas\u00adsen\u00adden Workloads schla\u00adgen moder\u00adne GPUs die CPUs um den Fak\u00adtor 20 und mehr. Was 2009 noch nach Sci\u00adence-Fic\u00adtion klang, knus\u00adpern die Rech\u00adner heu\u00adte im Idle-Modus weg.<\/p>\n

Die n\u00e4chs\u00adte Stu\u00adfe: Rei\u00adne KI-Beschleuniger<\/strong>
\nDer Motor hin\u00adter die\u00adser rasan\u00adten Ent\u00adwick\u00adlung ist heu\u00adte aller\u00addings nicht mehr nur die klas\u00adsi\u00adsche Wis\u00adsen\u00adschaft, son\u00addern der mas\u00adsi\u00adve KI-Boom. Die gro\u00ad\u00dfen Drei schla\u00adgen dabei unter\u00adschied\u00adli\u00adche Wege ein:<\/p>\n