PU015 - MHZ - Supercomputadoras

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LA NAVAL ORDNANCE RESEARCHCALCULADOR DE IBM FUE LA COMPUTADORA MAS RAPIDA DEL MUNDO ENTRE 1954 Y 1963, Y PERMANECIO EN SERVICIO HASTA 1968. CORRIA A 1 MHZ.

SUPERCOMPUTADORAS.mhz

15.000 operaciones por segun-do a una increble velocidad dereloj de 1 MHz (!), muy similara la empleada por una Commo-dore 64 del ao 1982.

USOS Y APLICACIONESEl principal uso de estas super-computadoras es la investigacincientfica. No nos sorprende que laNASA sea duea de la segunda msrpida, aunque es interesante ver elesfuerzo japons por desarrollaruna mquina capaz de predecir loscambios globales en el clima. Laqumica cuntica, la biotecnologay las simulaciones financieras sonotras de las principales aplicacionesde estos equipos. Tengamos encuenta que en los aos 50, en pleno auge de la Guerra Fra, lasgrandes computadoras se utilizaban con fines casi exclusivamen-te militares.

EL PREDOMINIO DE INTELHay una cifra que lo dice todo: segn el sitio web www.top500.org,que rene informacin sobre las mquinas ms rpidas del mun-do, el 63,6% de las supercomputadoras utilizan chips Intel. Estefabricante logr muy buena presencia con sus chips Xeon(142.065 unidades), Itanium (42.048) y otros modelos (10.572).Sin embargo, esto no siempre fue as. Durante la segunda mitadde los aos 90, Intel equipaba a slo un muy pequeo porcentajede las mquinas (alrededor del 1%). Fue recin en 2002, 2003 y2004 cuando esa cifra se dispar hasta las nubes, y la empresapas a dominar ampliamente este mercado.Entre los otros fabricantes que aportan procesadores a estas su-percomputadoras se encuentra IBM, que equipa a 54 sistemas;Hewlett-Packard, con 50; y AMD, con 31; adems de otros comoFujitsu, MIPS, Sparc, Cray, NEC o Alpha, hoy casi desaparecida.

Lionel Zajdweber | [email protected]

n la nota editorial de la edicin anterior dePOWERUSR hablbamos, entre otras cosas, delas supercomputadoras que Douglas Adams

haba imaginado en su radionovela luego transfor-mada en libro The hitchhickers guite to the Galaxy.All, computadoras tan grandes como la Tierra misma(de hecho, eran la Tierra misma) tenan poderes deprocesamiento asombrosos y eran capaces de resolverproblemas tan complejos como la respuesta a la vida,el Universo y todo.Sin embargo, las supercomputadoras no estn relega-das a la ciencia ficcin: existen en el planeta muchasde estas mquinas, cuyo principal propsito es la in-vestigacin cientfica. Algunas son del tamao de me-dio campo de baloncesto (como la MareNostrum espa-ola), y otras tienen veinte veces esas dimensiones(como la Earth Simulator en el Japn).Las capacidades de procesamiento de estos equiposexceden a la comprensin humana. La ms rpida detodas, la BlueGene de IBM, es capaz de hacer ms denoventa billones (90.000.000.000.000) de operacionesde coma flotante por segundo. En otras palabras,puede sumar esa cantidad de nmeros con decimalesen un segundo, lo que, se calcula, podra llevarle msde dos millones de aos a una persona utilizandouna calculadora. Este poder no es gratuito: se estima que la BlueGeneconsume unos 4800 kilowatts, equivalentes a 64.000bombillas de 75 watts cada una. Pero no todas estasmquinas son iguales; la MareNostrum espaola con-sume la octava parte de esa energa, tiene una capaci-dad de almacenamiento de 128 Terabytes (1.40737488x 1014 bytes) y cuenta con 9 Terabytes de memoria.Cunto tiempo pasar hasta que semejantes capacida-des lleguen a una PC hogarea? Es difcil saberlo. Re-cordemos que las primeras supercomputadoras, como laNaval Ordnance Research Calculador de IBM (www. colum-bia.edu/acis/history/norc.html) que fue considerada la msrpida del planeta desde 1954 hasta 1963 poda hacer

E

EXISTEN COMPUTADORAS QUE TIENEN PODERES DEPROCESAMIENTO COLOSALES. SIRVEN PARA LA INVESTIGACIONCIENTIFICA Y UTILIZAN DECENAS DE MILES DE PROCESADORESCADA UNA. VEAMOS CUALES SON Y QUE HACEN.

LAS SUPERCOMPUTADORASESTAN COMPUESTAS POR

CIENTOS DE MODULOS COMOESTE, DE LA MARENOSTRUM

ESPAOLA. NOTEN LASMEMORIAS RAM, EL DISCODURO Y EL PROCESADOR.

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SISTEMA: BLUEGENE/L DD2 PROTOTYPE

PROCESADORES: POWERPC 440 DE 0,7 GHZ

CANTIDAD DE PROCESADORES: 32.768

VELOCIDAD: 70.720 GFLOPS

UBICACION: ROCHESTER, ESTADOS UNIDOS

AO DE INSTALACION: 2004

USOS: HIDRODINAMICA, QUIMICA CUANTICA, DINAMICA MOLECULAR, MODELADO DEL CLIMA, MODELADO FINANCIERO

MAS INFO: www.research.ibm.com/bluegene

BlueGene es, hasta la fecha, la computadorams rpida del mundo. Surgi de un proyecto

cooperativo para desarrollar una arquitectura celularescalable capaz de llegar a cientos de teraflops. Estcompuesta por bloques de nodos (hasta 65.536), endonde cada nodo consiste en un sistema ASIC(Application-Specific Integrated Circuit o circuitointegrado especfico para cierta aplicacin) y chips dememoria SDRAM DDR. Los nodos se interconectan atravs de mltiples redes complementarias de altavelocidad y baja latencia, incluyendo una red 3D torusy una red en modo rbol combinada.

BLUEGENE/LLAS 5 COMPUTADORAS MAS RAPIDAS DEL MUNDO

IBM

SISTEMA: SGI ALTIX VOLTAIR INFINIBAND

PROCESADORES: INTEL ITANIUM 2 1.5 GHZ

CANTIDAD DE PROCESADORES: 10.160


UBICACION: NASA/AMES RESEARCH CENTER, MOUNTAIN VIEW, ESTADOS UNIDOS


USOS: EXPLORACION Y OBSERVACION ESPACIAL, INVESTIGACION

MAS INFO: www.nas.nasa.gov/About/Projects/Columbia/columbia.html.

La supercomputadora Columbia que utiliza laNASA est compuesta por veinte sistemas SGI

Altrix 3700 de 512 procesadores Itanium 2 y un terabytede memoria cada uno, lo cual totaliza la mdica suma de10.240 micros y 20 TB. La capacidad de almacenamientoonline es de 440 terabytes en un sistema de RAID porcanales de fibra, mientras que la capacidad dealmacenamiento archivado total es, ni ms ni menos, de10 petabytes (1.12589991 x 1016 bytes).Para sorpresa de algunos y regocijo de otros, estasupermquina trabaja sobre un sistema operativoLinux y usa compiladores Intel Fortran, C y C++.

COLUMBIA SGI/INTEL

SISTEMA: NEC VECTOR

PROCESADORES: SX6

CANTIDAD DE PROCESADORES: 5120


UBICACION: THE EARTH SIMULATOR CENTER, YOKOHAMA, JAPON


USOS: MODELADO DEL CLIMA

MAS INFO: www.es.jamstec.go.jp/esc/eng/ES

La Earth Simulator (simulador de la Tierra)japonesa surgi como un proyecto de las

agencias NASDA, JAERI y JAMSTEC para desarrollaruna mquina de 40 Teraflops capaz de hacersimulaciones del clima. En total, posee 5120procesadores NEC de 500 MHz con 2 GB de memoriapor micro (4 mdulos 512 MB FPLRAM), lo cualtotaliza 10 TB. Sus 640 nodos se comunican con unared interna de hasta 16 GB/s, y cada uno consume 20kVA. Todo corre bajo un sistema Super-UX, basadoen UNIX.

EARTH SIMULATOR NEC

En marzo de 2004, el gobierno espaolcerr un contrato con IBM para construir la

computadora ms veloz de toda Europa, actualmenteinstalada en la Universidad Politcnica de Catalunya.MareNostrum consta de 2268 nodos de procesadoresduales de 64 bits IBM PowerPC de 2,2 GHz develocidad, que corren bajo un sistema Linux 2.6.Cubre una superficie de alrededor de 120 metroscuadrados y pesa ni ms ni menos que 60 toneladas.

MARENOSTRUM IBM

SISTEMA: JS20 CLUSTER MYRINET

PROCESADORES: POWERPC 970 2,2 GHZ



UBICACION: BARCELONA SUPERCOMPUTER CENTER, BARCELONA, ESPAA


USOS: BIOINFORMATICA, ESTUDIO DE GENOMAS Y PROTEINAS, QUIMICA CUANTICA, ASTRONOMIA,OPTICA, CIENCIAS AMBIENTALES Y FINANCIERAS

MAS INFO: www.bsc.org.es

Thunder es una supercomputadoracompuesta por 1024 nodos. Cada uno de

ellos posee cuatro procesadores Itanium 2 1,4 GHzde Intel, 8 GB de SRAM y 75 GB, lo cual hace un totalde 4096 microprocesadores con 8,2 terabytes dememoria y 151 TB de almacenamiento.Al igual que la MareNostrum espaola, Thundertrabaja bajo una edicin especial del sistemaoperativo Linux.

THUNDER INTEL

SISTEMA: ITANIUM2 TIGER4 CLUSTER

PROCESADORES: INTEL ITANIUM2 TIGER4 1,4 GHZ



NMAX: 975000

UBICACION: LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY, LIVERMORE, ESTADOS UNIDOS


USOS: SIMULACIONES AVANZADAS

MAS INFO: www.llnl.gov/linux/thunder

Fuente: www.top500.org

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