Supercomputadora Sequoia
Es oficial: Estados Unidos es el hogar de la supercomputadora más rápida del mundo. Pero, ¿qué son exactamente las supercomputadoras y por qué deberíamos preocuparnos por ellas?
Decidí ir directamente a la fuente: Mike McCoy, director de programas de simulación avanzada e informática en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Es el hombre a cargo de Sequoia, la supercomputadora récord que ha estado acaparando titulares y haciendo babear a los técnicos en los últimos días. Prepárate para ver tu MacBook Pro con vergüenza.
¿Qué es una supercomputadora?
Exactamente como suena: un ordenador extremadamente potente. Sequoia, una máquina de genes Azules de tercera generación de IBM, funciona con 1,6 millones de núcleos de procesador. Puede alcanzar velocidades de hasta 20 petaflops, un petaflop, por cierto, equivale a 1015 operaciones por segundo, lo que significa que Sequoia puede realizar 20 x 1015 operaciones por segundo.
Todo el paquete requiere 3,000 galones de agua por minuto para enfriarlo. Como se puede imaginar, se necesita mucha energía para mantener esta máquina en funcionamiento, utilizando 6 o 7 megavatios en promedio con un consumo máximo que se aproxima a los 9 1/2 megavatios. (Un megavatio equivale a 1 millón de vatios).
«Eso podría parecer mucho, porque son 6 o 7 millones de dólares al año en potencia», dice McCoy, » pero si no hubiéramos trabajado en estrecha colaboración con IBM, eso podría haber estado fácilmente al norte de 10 megavatios.»Esos 1.6 millones de núcleos se encuentran en 96 estantes diferentes, cada uno de los cuales pesa casi 5,000 libras y emite un promedio de 100 kilovatios de energía, la cantidad necesaria para alimentar a aproximadamente 50 hogares unifamiliares.
Quién los usa?
Investigadores. Cada seis meses, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore recibe entre 20 y 25 propuestas de diferentes laboratorios nacionales y acepta alrededor de 10 de ellas. En un momento dado, por lo general hay de uno a cuatro proyectos que utilizan la supercomputadora. Se da prioridad a cualquier proyecto que se considere más importante, y las tareas informáticas menos intensivas son realizadas por computadoras más pequeñas y menos costosas.
Los investigadores no están reservando tiempo con Sequoia para jugar al Buscaminas. Esto es algo complicado, que va desde la investigación sobre cómo implosionar pequeñas cápsulas de hidrógeno con un láser para simular lo que sucede dentro del sol hasta el modelado de sistemas físicos como motores de aviones, el clima de la Tierra y el sistema vascular humano.
Dado que las decisiones de política serias se pueden basar en los resultados de estos cálculos, tienen que ser extremadamente precisas, lo que no es una tarea fácil cuando se habla de 1,6 millones de núcleos de procesador que necesitan comunicarse, sincronizarse y, lo que es más importante, no descomponerse.
«Imagínese si tuviera que trabajar en un millón de computadoras al día y cada una de ellas tuviera que trabajar», dice McCoy. «Lo más probable es que uno de ellos falle. Si sus resultados dependieran de que cada uno de ellos funcionara, no podría realizar ningún trabajo.»
¿Cuánto cuesta una supercomputadora?
Por lo tanto, está en el mercado para una supercomputadora de primera línea. Aparte de los costs 6 a 7 7 millones en costos anuales de energía, puede esperar pagar entre 1 100 y 2 250 millones por diseño y ensamblaje, sin mencionar los costos de mantenimiento.
¿Cuánto más rápido pueden llegar las supercomputadoras?
¿Por qué Sequoia requiere 1,6 millones de núcleos de procesador? Porque los procesadores no se están acelerando.
«Las leyes de la física nos persiguen», dice McCoy. «Una de las cosas que hace que los procesadores funcionen más rápido es aumentar la frecuencia de los procesadores. Descubrimos que no podemos aumentar la frecuencia como solíamos hacerlo simplemente porque la cantidad de calor generado fundiría la computadora.»
Si no podemos hacer procesadores más rápidos, solo tenemos que agregar más procesadores, lo que explicaría por qué las supercomputadoras se hacen cada vez más grandes. Pero, ¿es una supercomputadora con 100 millones de núcleos que utiliza 100 megavatios de energía incluso práctica?
Probablemente no, por lo que los investigadores esperan que la inversión en nuevas tecnologías pueda ayudarnos a alcanzar niveles de computación a exaescala, lo que significaría velocidades de hasta 1018 operaciones por segundo.
¿Cuánto duran estas supercomputadoras?
No muy largo. De hecho, la supercomputadora promedio tiene una vida útil más corta que la Xbox 360 promedio. «La computadora será de clase mundial durante 2 o 2 ½ años», dice McCoy. «Es un recurso útil durante unos 5 años. Entonces, históricamente hablando, no tiene sentido conservarlos porque el costo de mantenimiento y energía es tanto que tiene más sentido salir y obtener un nuevo sistema.»
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