LAS SUPERCOMPUTADORAS MAS PODEROSAS

Por: Cathy EilleenIngrid Olguín

Una computadora capaz de hacer un trillón de cálculos por segundo, es decir: 1000.000.000.000.000.000. En la actualidad Estados Unidos ya tiene supercomputadoras. Es el país del mundo con más ordenadores de ese tipo, según la lista publicada este mes por TOP500, una organización que clasifica el rendimiento de estas máquinas.

Los ingenieros aeroespaciales estadounidenses las usan para hacer modelos de aviones y armas, y los climatólogos para predecir el posible impacto de huracanes y los efectos a largo plazo del cambio climático.

Sin embargo, aunque EE.UU. es el país con más supercomputadoras, no posee la más rápida.

¿Qué son las supercomputadoras?

Una supercomputadora o un superordenador es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras comunes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto rendimiento y ambiente de cómputo de alto rendimiento, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y rendimiento.

Características

Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias.Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.Dificultad de uso: solo para especialistas.

Características

Clientes usuales: grandes centros de investigación.Penetración social: prácticamente nula.Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número π, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un margen de error muy bajo, etc.Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo.Hardware : Principal funcionamiento operativo

Principales usos

Mediante el uso de supercomputadoras, los investigadores modelan el clima pasado y el clima actual y predicen el clima futuro .Los astrónomos y los científicos del espacio utilizan las supercomputadoras para estudiar el Sol y el clima espacial.Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría afectar una determinada costa o ciudad.Las supercomputadoras se utilizan para simular explosiones de supernovas en el espacio.Las supercomputadoras se utilizan para probar la aerodinámica de los más recientes aviones militares.

Supercomputadora en México

El supercómputo en la UNAM comenzó formalmente en 1991, cuando fue puesto en operación el equipo CRAY Y/MP. Desde entonces, se han instalado supercomputadoras de diferentes tipos, cuyas características son un reflejo de los cambios en las tecnologías de cómputo y telecomunicaciones que han acontecido desde entonces.

¿Para que se utilizan? Las supercomputadoras se utilizan para

abordar problemas que son muy complejos o que son problemas muy complejos para tratar en del mundo físico verdadero bien sea porque son peligrosos, involucran cosas increíblemente pequeñas que en realidad son increíblemente grandes! A continuación damos están algunos ejemplos:

Mediante el uso de supercomputadoras, los investigadores modelan el clima futuro y el clima actual y predicen el clima futuro .

Los astrónomos y los científicos del espacio utilizan las supercomputadoras para estudiar al Sol y al clima espacial.

Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría afectar una determinada costa o ciudad.

Las supercomputadoras se utilizan para simular explosiones de supernovas en el espacio.

Supercomputadoras mas nuevas #10 1995 – Cray T3D-MC512-8, Pittsburgh

Supercomputing Center, 50.8 GFLOP/S

2015 – Vulcan, Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, 4,293,300 GFLOP/S

El Centro de Supercomputación de Pittsburgh sigue siendo un centro activo, aunque ninguno de sus tres sistemas -Sherlock, Blacklight y Anton- aparecen en la lista Top500 más reciente. La última vez que este centro estuvo allí fue 2006, con una máquina denominada Big Ben, en la posición 256. (El AlphaServer SC45, del PSC, obtuvo el segundo lugar en 2001 con una velocidad de 7,266 gigaflops.)

#9 1995 – Cray T3D-MC512-8,

Laboratorio Nacional de Los Alamos, 50.8 GFLOP/S

2015 – JUQUEEN, Forschungzentrum Juelich, 5,008,900 GFLOP/S

Sí, es la misma máquina que ya nombramos, lo que demuestra que las supercomputadoras eran menos propensos a ser sistemas a medida que llenaban habitaciones completas, y eran más bien equipos completos que se compraban a Cray o Intel. JUQUEEN es más de 98,600 veces más potente que el viejo T3D-MC512-8, un dispositivo de 512 núcleos que parece haber sido metido en un par de grandes armarios.

#8 1995 – Thinking Machines CM-5/896,

Centro de Supercomputación de Minnesota, 52.3 GFLOP/S

2015 – Stampede, Texas Advanced Computing Center, 5.168.100 GFLOP/S

Thinking Machines fue uno de los primeros fabricantes de supercomputadoras, con sede en Boston, que ya se había declarado en quiebra para el momento en la lista Top500 se publicó en junio de 1995. Sun Microsystems habría finalmente adquirido la mayor parte de sus activos en un acuerdo de compra en 1996. El departamento de HPC de la Universidad de Minnesota es ahora el Instituto de Supercomputación de Minnesota, cuyo nuevo sistema Mesabi, con 7.74 teraflops de velocidad, está colocado en el puesto 141 en la lista más reciente.

#7 1995 – Fujitsu VPP500/42, Instituto

Japonés de Investigación de Energía Atómica, el 54.5 GFLOP/S

2015 – Shaheen II, Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología, 5,537,000 GFLOP/S

Fujitsu ha habitado el Top500 desde sus inicios en 1993, y 1995 no fue la excepción, haciéndose con tres de los 10 primeros lugares. El Instituto de Investigación de Energía Atómica de Japón ha caído en la lista desde 2008, a pesar de que puede que vuelva pronto, con el reciente anuncio de un acuerdo para comprar un sistema Silicon Graphics ICE X con una velocidad máxima teórica de 2.4 petaflops, lo que lo colocaría cerca del top 25 en la lista más reciente.

#6 1995 – Thinking Machines CM-5/1056, el

Laboratorio Nacional de Los Alamos, 59.7 GFLOP/S

2015 – Piz Daint, Centro Nacional de Supercomputación de suiza, 6,217,000 GFLOP/S

Para este punto, estamos bien sobre la disparidad en más de 100,000x entre el rendimiento de estos dos sistemas. Una cosa que es notable acerca de los sistemas de 1995 en comparación con los de hoy es el número de núcleos. La CM-5 que se colocó sexta en 1995 utilizó 1,056 núcleos, mientras que la Fujitsu, un puesto por debajo utilizó solamente 42. El rendimiento por núcleo sigue marcando las magnitudes hoy, pero vale la pena señalar que una gran proporción del aumento total de rendimiento se debe a la inmensamente mayor cantidad de núcleos que están haciendo procesamiento. Ningún sistema en la lista de 2015 tiene menos de 189,792 aceleradores.

#5 1995 – Fujitsu VPP500/80,

Laboratorio Nacional de Física de Altas Energías de Japón, 98.9 GFLOP/S

2015 – Mira, el Laboratorio Nacional de Argonne, 8,586,600 GFLOP/S

La diferencia en el factor de potencia está de abajo de los 87,000 con el salto sustancial en el rendimiento de la máquina de 80 núcleos y casi 100 gigaflop de Fujitsu. La VPP500/80 permanecería en la lista hasta 1999, sin caer por debajo de la posición 90.

#4 1995 – Cray T3D MC1024-8,

facilidad no revelada gobierno de Estados Unidos, 100,5 GFLOP/S

2015 – Fujitsu K Computer, Instituto Avanzado de Ciencia Computacional RIKEN , 10,510,000 GFLOP/S

El sistema T3D MC1024-8 utilizado en una instalación del gobierno no revelada (casi seguro que la NSA, por supuesto) fue el primero en la lista de 1995 en superar la marca de 100 gigaflop, y se quedó en el Top500 hasta 2001. Esa es una carrera sólida, una donde el equipo Fujitsu K, en su cuarto año en el top 5, podría repetir.

#3 1995 – Intel XP/S-MP 150, Laboratorio

Nacional de Oak Ridge, 127.1 GFLOP/S

2015 – Sequoia, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, 17,173,200 GFLOP/S

La fuerte presencia del Departamento de Energía en los puestos superiores de la lista Top500 es una cosa que no ha cambiado en 20 años, al parecer -cuatro de los 10, tanto en 2015 y 1995 fueron administrados por el Departamento de Energía. El sistema XP/S-MP 150 cuenta con aproximadamente tres veces más núcleos de procesadores que todas menos una otra entrada en la lista, con 3,072.

#2 1995 – Intel XP/S140,

Laboratorio Nacional de Sandia, 143.4 GFLOP/S

2015 – Titan, Laboratorio Nacional de Oak Ridge, 17,590,000 GFLOP/S

De hecho, el otro sistema de Intel en la lista de 1995 fue el otro con más núcleos, con 3,608. Ya están empezando a parecerse más a una superordenadora moderna.

#1 1995 – Túnel de viento Numerical,

Laboratorio Nacional Aeroespacial de Japón, 170 GFLOP/S

2015 – Tianhe-2, Centro de Supercomputación Nacional de China, 33,862,700 GFLOP/S

El Túnel De Viento Numerical, como su nombre indica, se utiliza para simulaciones de dinámica de fluidos en la investigación aeroespaciales, especialmente la clásica prueba de túnel de viento para medir la estabilidad y varias fuerzas que actúan sobre una estructura a velocidad. Sin embargo, la ganadora de 2015, la China Tianhe-2, es casi doscientas mil veces más poderosa.