Esta semana, y coincidiendo con la reunión mundial de fabricantes de Supercomputadores, IBM anunció la creación de un nuevo modelo que será el más poderoso computador del mundo, al menos por unos meses.

Las supercomputadoras son la categoría más alta del desempeño informático. Son máquinas enormes, que cumplen las funciones más estresantes de los campos del software, como son simulaciones climáticas, investigaciones médicas, etc.

Un supercomputador, en términos estrictamente técnicos, no es una sola máquina sino una colección de máquinas servidoras conectadas de manera eficiente, que se unen para llevar a cabo una sola tarea específica.

Veamos por ejemplo la supercomputadora más grande del mundo, según el ranking “Top 500”, generado y mantenido por entidades americanas y europeas. Se trata del modelo Blue Gene L de IBM.

Este monstruo, capaz de procesar hasta 280 TeraFlops (ver recuadro), está compuesto en total por 131.072 procesadores divididos en gabinetes metálicos. Desde su salida al mercado comercial, en Noviembre del 2006, se ha mantenido como el computador más poderoso del mundo. Pero su “reinado” está pronto a terminar.



Compuesto por chips de cuatro núcleos

Su sucesor, que la misma compañía presentó como el Blue Gene P, está compuesto en su base por chips con el mismo nombre, en el que están integrados cuatro procesadores Power PC de 850 MHz cada uno.

Treinta y dos de estos chips conforman una tarjeta madre, y a su vez treinta y dos de estas tarjetas conforman un gabinete de un metro con ochenta de alto.

Cada gabinete es capaz de procesar 13,9 trillones de operaciones por segundo, 1.300 veces más que el PC casero más rápido que se consigue en el mercado hoy.

Para alcanzar el mágico nivel de un PetaFlop (mil TeraFlops) se utilizan 72 de estos gabinetes interconectados, para un total de 294.912 procesadores. Todo un monstruo.

Pero esa no es la configuración máxima de este animalote. Si se conectan 216 gabinetes, se ponen a trabajar en equipo 884.736 procesadores, que juntos obtienen el increíble desempeño de tres TeraFlops.

Este nuevo computador ha sido también diseñado pensando en el ahorro de energía. Gracias a su corazón de cuatro núcleos de bajo consumo de energía, este monstruo es al menos siete veces más eficiente que cualquier otro supercomputador del mercado, ocupando menos espacio físico al mismo tiempo.

En comparación, el Blue Gene L utilizaba chips doble núcleo, de 700 MHz, con un consumo más elevado de energía, y al necesitarse muchísimos más chips físicos para lograr las mismas capacidades de proceso, pues la diferencia en eficiencia de energía es notable.



Cien mil veces un PC normal

El resultado es una máquina que supera a cualquier otra construida anteriormente. Es 100.000 veces más poderosa que cualquier PC casero y tiene el poder computacional equivalente a lo que podrían realizar combinados un montón de portátiles que, juntos y colocados uno encima del otro, formarían una montaña de dos kilómetros y medio de alto.

Pero ¿para qué tanto problema y tanto “fierro”? ¿Sólo para tener los derechos de aparecer en la parte más alta de la tan prestigiosa lista de los supercomputadores del planeta? Pienso que en parte sí, pero también para poder asumir con propiedad aplicaciones específicas de software que de otra manera, con otras máquinas menos poderosas, serían francamente imposibles de llevar a cabo en tiempos razonables.

Los científicos que investigan nuevas drogas, por ejemplo, podrían correr unas pruebas simuladas de interacciones de una droga nueva en unos 27 millones de pacientes en solo una tarde, usando una parte de la capacidad total de la máquina.

No en va-no laboratorios de investigación de drogas y del manejo de la energía son los primeros clientes de estas nuevas máquinas. El primer Blue Gene P será instalado en el Laboratorio Nacional del Departamento de Energía de los Estados Unidos en Argonne, en Illinois, instalación que comenzará a finales de este año.

Por esa misma época se estará instalando también un Blue Gene P en Alemania, en el laboratorio de la Sociedad Max Planck.



Linux, la superplataforma

A propósito, este nuevo computador corre bajo el sistema operativo Linux, que desde el año 2004 desbancó a Unix como la plataforma preferida en el exclusivo segmento de los supercomputadores.

Más del 70 por ciento de los equipos que están en la lista actual de las 500 máquinas más poderosas del mundo utilizan Linux. Este es entonces, el nuevo “jefe”. El que nos enseñó a todos una nueva palabra: “PetaFlops”.

Lo curioso del asunto es que hace quince años una supercomputadora tenía el mismo poder de procesamiento de un equipo de escritorio actual. Con ese mismo pensamiento, y siguiendo al pie de la letra las profecías de la Ley de Moore, deberíamos tener equipos similares en nuestras oficinas en menos de dos décadas.

Para ponerlo en términos de una famosa propaganda: supercomputador IBM con 294.912 procesadores: medio millón de dólares. Edificio, aire y protección de gas para el nuevo computador: otro medio millón. Correr más rápido el Excel y el Corel Draw: no tiene precio.

Hasta la próxima.



Flops, la medida de los supercomputadores

El desempeño de estos monstruos depende de muchas variables, como los procesadores, la velocidad de las interconexiones, el tamaño de la memoria y su manejo inteligente, etc. Sin embargo, por facilidad, se han escogido los Flops como la medida básica para decidir si un equipo es más potente que otro. Flops es la sigla en inglés del número de Operaciones de Punto Flotante por Segundo, algo así como la cantidad de instrucciones matemáticas que un equipo de cómputo es capaz de procesar en un segundo. Al ser una unidad relativamente pequeña en términos de los poderes computacionales de hoy, se utilizan todas las siglas que conocemos para el almacenamiento y demás: KiloFlops (1.000), MegaFlops (un millón), GigaFlops (mil millones), TeraFlops (mil GigaFlops) y finalmente PetaFlops (mil TeraFlops) que es el equivalente de 10 a la 15 Flops, o 1´000.000.000.000.000 Flops.

Una calculadora básica se dice que opera a unos 10 Flops. Un servidor que utiliza un procesador Xeon de Intel opera a unos 13 GigaFlops. El supercomputador 100 en la lista mundial trabaja a unos 9300 GigaFlops. El costo del GigaFlop también ha bajado. En 1997 un GigaFlop costaba cerca de 30 mil dólares. Hoy en día, la misma capacidad de proceso cuesta tan sólo 42 centavos.