Superordenadores

¿Que son los Superordenadores?

La superordenadores son ordenadores o computadoras de alto desempeño, es decir, son extremadamente potentes y capaces de realizar tareas de cálculo a una velocidad sorprendente que equivale a cientos de veces la velocidad de una computadora de sobremesa o laptop estándar.

Podemos decir entonces que los superordenadores son equipos informáticos que están compuestos por cientos de procesadores que trabajan en paralelo y en arreglos combinados, para ofrecer una velocidad y capacidad de cálculo y de procesamiento de datos sorprendentes, de tal manera, que puedan ser utilizadas para fines específicos en donde muchas computadoras trabajando simultáneamente no darían los resultados esperados por los usuarios. La velocidad de estos equipos son medidos en Teraflops que equivalen a billones de operaciones por segundo, lo que da una idea de la potencia y la velocidad de estas colosales computadoras.

Al contrario de lo que se pueda pensar, los superordenadores se encuentran integradas por los mismos componentes de las computadoras convencionales. Sólo que sus componentes internos, se encuentran relacionados entre sí de tal manera, que se puede obtener un rendimiento extraordinario de cada uno de ellos.

Para que sirven los Superordenadores

Las superordenadores son utilizadas ampliamente en el campo de la investigación científica, ya que se requiere manipular una enorme cantidad de datos en muy poco tiempo, por lo que el poder de procesamiento de datos incluso llega a quedarse corto en varios campos. Entre las principales áreas de investigación en las cuales se utilizan supercomputadoras, tenemos:

• La predicción del clima, ya que se utiliza información que llega en tiempo real de diferentes centrales de información y detección de clima alrededor del mundo, en búsqueda de patrones que ayuden a predecir los cambios climáticos y evitar tragedias.

• El estudio del universo, ya que al ser tan extenso y utilizar tantas variables a la vez se hace imposible para equipos convencionales.

• Simular efectos destructivos y peligrosos, como pruebas nucleares o situaciones de alto riesgo que requieren alta potencia de trabajo.

• En el campo de la medicina realizando simulaciones complejas que pueden llevar a cabo los superordenadores permiten reducir la necesidad de ensayos. Por un lado, hacen menos necesaria la experimentación con animales y también aceleran bastante el proceso de desarrollo de nuevos fármacos.

• En la industria del automóvil y en la construcción de aviones y barcos, se pueden desarrollar y presentar con mayor rapidez prototipos digitales. De este modo, los superordendores pueden emular, por ejemplo, el desgaste de componentes o las circunstancias que rodean a un accidente.

Superordenadores por el mundo

Ahora veremos algunos de los superordenadores mas rápidos y potentes que existen en la actualidad:

Sunway TaihuLight: Ubicado en China (Wuxi, región de Jiangsu), actualmente el top 1 del mundo triplicando en rendimiento a su competidor mas cercano, tiene un rendimiento espectacular de 93 petaFLOPS. Un petaFLOP son miles de billones de operaciones de coma flotante por segundo: cálculos tales como realizar la división de dos números con decimales y similares. Y su velocidad punta alcanza los 125 petaFLOPS. Para estas mediciones se utiliza un software de pruebas de rendimiento llamado Linpack.

Comparativamente, un ordenador de sobremesa moderno equipado con un procesador Intel Core i7 es millones de veces más lento: puede alcanzar entre 2 y 4 gigaFLOPS aproximadamente (que serían unos 0,000002 petaFLOPS). No son exactamente iguales y comparables, pero a grandes rasgos podría entenderse la velocidad del superordenador chino como unos 20 millones de veces superior. En términos más realistas, sabemos también que recientemente un proyecto de computación distribuida por Internet llamado Folding@Home, con unos 110.000 equipos de todo tipo conectados en todo el planeta, alcanzó el récord de los 100 petaFLOPS conjuntos. El TaihuLight estaría en el mismo orden de magnitud pero en un tamaño que permite alojarlo en una sola habitación de unos cien metros cuadrados.

Tianhe-2: Este superordenador ha sido desarrollado por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa de China, y está ubicado en el Centro nacional de supercomputación en Guangzho, China. Con 33,86 petaflops, este equipo ha estado seis veces consecutivas en primer puesto de la lista Top500 pero en 2015 pasó a segunda posición. Un dato curioso: en abril de 2015 y debido al miedo a que se usara en actividades nucleares, el Gobierno de Estados Unidos rechazó la solicitud de Intel para exportar una licencia que habría incrementado cuantitativamente la capacidad de proceso de Tianhe-2.

Titan: Se trata de una supermáquina Cray XK7, que llegó a ser número uno en noviembre de 2012, y está instalada en el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de Estados Unidos. Si alguna vez se ha preguntado cómo afectan los vientos galácticos a la formación de estrellas en las galaxias puede estar tranquilo. Un equipo de investigación de la Universidad de California trabaja en ello usando la capacidad de proceso de Titan para generar la que podría ser la mayor simulación realizada nunca de una galaxia. Su velocidad alcanza los 17,5 petaflops.

Sequoia: Es un superordenador IBM BlueGene/Q supercomputer. El pasado año se encontraba en cuarto puesto. Según el Departamento de Defensa de Estados Unidos, “Sequoia, uno de los superordenadores convencionales más rápidos, tiene menos capacidad de cómputo que el cerebro y consume 7,9 megavatios. No obstante, Sequoia, instalado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en el Departamento de Energía de Estados Unidos, realiza un importante trabajo: cuantificar incertidumbres en las simulaciones numéricas del rendimiento de las armas nucleares y ejecutar cálculos científicos avanzados en dicho armamento. Su velocidad de proceso alcanza los 17,1 petaflops.