I. SUPERCÓMPUTO

INFRAESTRUCTURA DE SUPERCÓMPUTO EN LA UNAM

¿Qué es el Supercómputo?

1. Método de experimentación en las ciencias e ingenierías- Teórica- Computacional

2. Computacional- Solución numérica de ecuaciones- Representación algorítmica de sistemas- Generación y/o procesamiento de datos estadísticos

3. Métodos computacionales:

Proveen una herramienta de estudio para problemas que:

- No tienen solución analítica- No pueden resolverse manualmente- No tienen soluciones simplificadas significativas

4. Sistemas:

Pueden representarse fácilmente en una computadora personal:

- Ejercicio escolar de cálculo de la trayectoria de un satélite5. Grandes

- En término físicos: gran espacio, muchos elementos interactuantes, etc.- En términos numéricos y computacionales: sistemas de ecuaciones gigantescos,

generación y procesamiento de grandes cantidades de datos.6. Estudios de “Grandes”

- Estudios de agujeros negros- Estudios de evolución de galaxias- Estudios de química cuántica- Estudio de meteorología- Estudios de geología- En general estudios de problemas con una resolución

El Supercómputo es:

La disciplina que engloba los esfuerzos para proporcionar métodos computacionales para el tratamiento de problemas y/o sistemas de gran tamaño. Arquitecturas de cómputo, bibliotecas, métodos de programación, algoritmos y métodos numéricos computacionales, etc.

Una Supercomputadora es:

Una computadora con el poder de cómputo suficiente para tratar problemas y/o sistemas de gran tamaño. Una computadora que posee gran capacidad de cálculo, gran capacidad de almacenamiento temporal y permanente, gran capacidad de comunicación y gran precisión.

¿Es importante en Supercómputo?

Los problemas que se tratan con ayuda del Supercómputo son problemas fundamentales de la ciencia y la ingeniería; con un amplio impacto económico, científico y social, y cuyas soluciones son difíciles de obtener.

Problemas de Gran Reto

- Diseño aeroespacial- Farmacología- Industria automotriz- Diseño de nuevos materiales- Genómica- Pronóstico del clima y predicción de los cambios climáticos globales

Todo comenzó hace 24 años – Abril de 1987

GRAY YMP 4/464

- 2 unidades de discos duros- 2 unidades controladoras de los discos- 1 subsistema de enfriamiento- 1 unidad de distribución de potencia PDU- 2 consolas,z, 64 MWords de RAM, la memoria de estado sólido y el subsistema de entrada

y salida)

NOTA

CÓMPUTO VÉCTORIAL:

Con la adquisición de este primer equipo vectorial, la comunidad de la UNAM se benefició del procesamiento vectorial, que en ese entonces era la manera más efisciente de realizar cálculos de gran escala. Los procesadores del modelo Y-MP permitían hacer uso de hasta 8 registros vectoriales, cada uno de los cuales almacenaba 64 números de punto flotante de 64 bits.

ORIGIN 2000 (BERENICE)

Abri de 1997 por la compañía SGI

- Computo paralelo- 40 procesadores superescalares a 195 MHZ- 390 MFLOPS por cada procesador- 15,600 MFLOPS utilizando los 40 procesadores en paralelo- 10 GBytes de memoria RAM- Memoria físicamente distribuida y lógicamente compartida

CLARIOION FC4700 DE 1.7 Tbytes

- Discos SCSI de 73 GBytes- Conexión por canal de fibra- Es un dispositivo más para el S.O.

CLUSTER LINUX (MIXBAAL)

Nodo maestro:

- 2 procesadores Pentium III a 1,130.497 MHz- 512 KB de cache- 16G de memoria RAM- 1 disco duro SCSI de 18GB- 1 mother board SCB2- 1 tarjeta fast Ethernet- 1 tarjeta Gigabit Ethernet

23 nodos esclavos:

- 2 procesadores Pentium III a 1,130.497 MHz- 512 KB de cache- 16G de memoria RAM- 1 disco duro IDE de 40GB- 1 mother board SCB2- 2 tarjetas de red Intel PRO/100

ALPHA SERVER SC45 (BAKLIZ)

Diciembre de 2002 y puesta en Marzo de 2003 por HP

- Supercomputadora paralela, escalable, de memoria distribuida- 36 procesadores superescalares alpha con una velocidad de reloj de 1.25 GHz- 25 GFLOPS por cada procesador

- 90 GFLOPS utilizando los 36 procesadores en paralelo- Subsistema HS680 de 1.008 TBytes- Discos SCSI de 36 Gbytes

HP CP 4000 (KAN BALAM)

Enero 2007

- Procesamiento de 7.113 Teraflops (7.113 billones de operaciones aritméticas por segundo)- 1,368 procesadores (cores AMD Opteron de 2.6 GHz)- Memoria RAM 3,000 Gbytes- 160 Terabytes

Software

- Cómputo paralelo (MPI, PVM, HPF, OpenMP, SGI)- Graficación (Open GL)- Matemáticas (NAG, IMSL, LAPACK)

Sistemas de compilación

- C- C++- Fortran 77- F90

¿Qué es un Cluster?

Un grupo de equipos independientes que ejecutan una serie de aplicaciones de forma conjunta y aparecen como un solo sistema. Permiten aumentar la escalabilidad, disponibilidad y fiabilidad de múltiples niveles de red.

Escalabilidad

Capacidad de un equipo para hacer frente a volúmenes de trabajo cada vez mayores sin dejar de prestar un nivel de rendimiento aceptable.

Escalabilidad Hardware – Vertical

Utilización de gran equipo cuya capacidad se aumenta a medida que lo exige la carga de trabajo existente.

Escalabilidad Software – Horizontal

Utilización de un cluster compuesto de varios equipos de mediana potencia.

En términos generales

Un cluster es un conjunto de computadoras interconectadas con dispositivos de alta velocidad que actúan en conjunto usando el poder de cómputo de varios CPU’s en combinación para resolver ciertos problemas dados.