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70 Jahre Z3: Wie viele Zuse Z3-Computer werden benötigt, um Jeopardy zu gewinnen?

Der weltweit erste Computer, der Z3 von Konrad Zuse wird 70 Jahre alt. Könnte dieser die Spielshow Jeopardy gewinnen, wie in diesem Jahr der IBM Watson?

Am 12. Mai 1941 hat ihn Konrad Zuse in Berlin vorgestellt. Vorausgegangen sind eine sechs Jährige Entwicklungsphase im Wohnzimmer seiner Eltern und zwei Vorgängermodelle. Der Z3 arbeitete mit dem Binärsystem und hatte 5,3 Hertz. Konrad Zuse hatte mit seiner Rechenmaschine die Grundlagen der Computertechnologie gelegt und ein System entwickelt, dass heute noch benutzt wird: das Binärsystem. Auch wenn der Begriff Computer in den 40er noch nicht verwendet wurde, darf er ruhig auf den Z3 angewendet werden. Er wog eine Tonne und konnte einen Arbeitsspeicher von 200 Byte vorweisen. Bei voller Leistung verbrauchte der Zuse 3 4000 Watt pro Stunde.

Z3 in 2011

Im Jahr 2011 gewann der Watson Computer von IBM gegen die besten Jeopardy Spieler der Welt. Was wäre nun, wenn  der Z3 an die Stelle des Watson rücken würde? Wie viele Z3 würden benötigt werden, damit die Rechner von 1941 die gleiche Leistung erbringen wie der Rechner aus 2011. Watson hat zwar „nur“ 3,55 Gigahertz, dafür besitzt 2.880 Prozessoren und einen unglaublichen Arbeitsspeicher von 15 Terabyte. Würden die Taktfrequenz mit Z3s nachgebaut werden, so würden 669.811.321 Einheiten dieser Rechenmaschine benötigt. Da ein Z3 4000 Watt pro Stunde verbraucht, würden diese 669 Millionen Rechner 2.679.245 Megawatt verbrauchen. Um diese Strommenge zu erzeugen, würde das Kernkraftwerk Brokdorf 452.576-mal benötigt. In Deutschland sind zurzeit nur 17 Kernkraftwerke in Betrieb. Weltweit betreiben 30 Länder insgesamt 443 Kernkraftwerke. Es zeigt sich der Z3 ist nicht ausgelegt um Jeopardy zu spielen.

Würde die Menschheit versuchen so viele Z3 zu betreiben, so könnten die Atomkraftwerke ca. drei Jahre lang betrieben werden. Bei einem Durchschnittsverbrauch von 30 Tonnen pro Jahr pro Atomkraft und geschätzten weltweiten Vorräten von 41,9 Mill. Tonnen wäre dies durch aus realistisch.

Umweltfreundlicher geht es natürlich auch. Statt Atomkraftwerke können Windkrafträder verwendet werden. Anhand des Durchschnittswertes von 1,26 Megawatt pro Windrad, kann errechnet werden, dass nur 2.126.385 Windkrafträder benötigt werden. Mit einer jährlichen Stromleistung von 194.400 MW, die Weltweit erzeugt werden, muss diese Leistung nur verdreizehnfacht werden, um Z3 Energieansprüchen zu genügen.

Auch der Arbeitsspeicher würde sich exponentiell vergrößern. Während Watson mit stolzen 15 Terabyte auffährt, so kann Z3 nur 200 Byte liefern. Damit der Rechner von Konrad Zuse die gleiche Arbeitsspeicherkraft erreichen kann wie Watson von IBM, sind 7,5 Mrd. Z3-Arbeitsspeicher notwendig.

Fazit: Danke Herr Zuse für den 1. Computer der Welt!. Dies war der Grundstein dafür, dass es Computer gibt und dass diese in den letzten 70 Jahren so leistungsfähig werden konnten.