Seguramente has oído hablar de las supercomputadoras y la gran cantidad de funciones que pueden realizar. Hace unos 15 años, estos dispositivos se llamaban «computadoras de la NASA»; hoy son gigantescas estructuras de procesamiento dedicadas a la Ciencia, la Ingeniería y la Educación, entre otras, por supuesto.
En resumen: son potentes máquinas que permiten la resolución de cálculos de los más diversos tipos en intervalos de tiempo mucho más cortos que los que requieren los ordenadores actuales. Mucho más cortos, incluso porque estamos hablando de sistemas que unen miles de procesadores trabajando juntos.
Son extremadamente importantes para la investigación militar y científica en los más diversos campos, incluidas las simulaciones médicas para calcular la eficacia de ciertos medicamentos o procedimientos, por ejemplo. Al ser máquinas gigantes, requieren espacios físicos de tamaño similar. En otras palabras, no es el tipo de máquina que podemos tener en casa.
Tianhe-2, el más rápido del mundo
Además de ser enormes, también usan mucha memoria y requieren estructuras de enfriamiento de alto nivel para evitar problemas de sobrecalentamiento. Pero, ¿sabes cómo funcionan estas obras de arte informáticas para ayudar a la humanidad? Esto es lo que te vamos a mostrar ahora.
Cálculos y más cálculos
Como ya hemos dicho, las supercomputadoras son indispensables en el mundo de la ciencia. Debido a su altísimo poder de procesamiento, las máquinas son capaces de calcular posibilidades, cruzar información, hacer predicciones… Todo ello convierte a la tecnología en una herramienta imprescindible en el desarrollo de soluciones a los problemas más difíciles.
Para explicarte cómo provoca el impacto social con la extrema importancia que tiene, te hemos traído algunos ejemplos muy chulos. A continuación, explicamos un poco más algunas de las tareas principales de las supercomputadoras.
buscando la cura
Una de las principales tareas de la supercomputación es en medicina. Gracias a su gran poder de procesamiento, las supercomputadoras pueden usarse para calcular la interacción de medicamentos y tratamientos basados en condiciones genéticas, cruzar información con resultados anteriores e incluso simulaciones.
De esta forma, los superordenadores -y también los sistemas Big Data- se han convertido en grandes aliados de médicos y científicos que buscan una cura para el cáncer, las ETS y otras tantas enfermedades que aún no conocen una solución definitiva. Watson de IBM, por ejemplo, puede ser de gran ayuda para encontrar una cura para el cáncer.
Para ello, IBM se ha asociado con 14 entidades especializadas en Estados Unidos y Canadá. Esta asociación crea tratamientos personalizados mediante el análisis de ADN, tomado de tumores de pacientes individuales para encontrar mutaciones que causan enfermedades y luego determinar las mejores formas de combatir las células cancerosas.
Y también la destrucción.
Pero antes de que los científicos usaran superPC para encontrar curas para enfermedades, las supermáquinas se usaban para causar estragos. Durante la Segunda Guerra Mundial, los nazis utilizaron la famosa máquina de Lorenz para cifrar las comunicaciones y evitar que los enemigos interceptaran los planes.
Fue entonces cuando los británicos invirtieron mucho en Colossus, que se considera la primera computadora del mundo: la historia del proyecto se cuenta en la película «The Imitation Game», que también cuenta un poco sobre la vida de Alan Turing. Fue con esta supercomputadora que los aliados obtuvieron información crucial para derrotar a los nazis en varias batallas libradas durante la guerra.
En este día
A partir de 2012, varios institutos de investigación todavía utilizan supercomputadoras con fines bélicos. Además de calcular las rutas de los misiles y los impactos de las municiones y las nuevas armas, incluso se pueden usar en simulaciones. Las supercomputadoras de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear y la Universidad de Purdue (EE. UU.), por ejemplo, pueden simular las capacidades de las bombas nucleares con extrema precisión.
Pronóstico del tiempo
Si en la antigüedad los agricultores aprendieron a mirar las estrellas y calcular cuándo iba a llover, hoy esto ya no es posible. Además de las estaciones menos precisas, todavía hay una serie de factores que hacen que cualquier predicción sea más complicada. . Y es por eso que las supercomputadoras se están volviendo tan necesarias.
Mediante el cruce de información sobre la presencia y densidad de nubes, la velocidad y dirección del viento, la temperatura de las masas de aire y otros datos relevantes, pueden definir cuándo lloverá o cuándo enfriará o cuándo brillará el sol. presente, solo por nombrar algunos ejemplos rápidos. .
El gran equipo de laboratorio de investigación hace el trabajo sucio de calcular todas las posibilidades meteorológicas
Y todo esto es mucho más pesado que un juego o aplicación normal. Es por eso que los grandes equipos de los laboratorios de investigación hacen el trabajo sucio de calcular todas las posibilidades. Después de eso, los científicos todavía tienen que analizar la información para que pueda traducirse en términos que todos puedan entender.
Astronomía
¿Te resulta difícil calcular las distancias entre dos lugares? Ahora lleva eso al nivel astronómico, donde dos lugares pueden estar a años luz de distancia. Por supuesto, esto requiere computadoras muy potentes para que la información no se distorsione.
Y esta es solo una función muy superficial de estas máquinas, que todavía pueden estudiar la velocidad de asteroides, meteoritos, galaxias… Por no hablar de las simulaciones físicas que pueden permitir a los científicos comprender mejor el funcionamiento del universo, además de garantizar más confiabilidad para probar teorías cuánticas y astrofísicas. Aquí en Brasil, una de las más importantes es la supercomputadora astronómica de la USP.
¿Qué material se utiliza?
Olvídese de los procesadores comunes que tiene en su computadora portátil o de escritorio. Dentro de las supercomputadoras solo hay espacio para dos tipos de chips: los destinados a servidores de alta potencia y los coprocesadores gráficos. La gran mayoría de los sistemas que están en el 500 mejores usa Intel Xeon como su procesador principal, y viene en muchas formas, pero las más comunes son Xeon E5 SandyBridge, Xeon 5600 Westmere y Xeon E5 IvyBridge, aunque hoy en día existen chips más modernos.
K-Computer, el japonés mejor clasificado
Hace años, una serie de investigaciones mostró que el uso de GPU junto con procesadores convencionales podría aumentar drásticamente la calidad de procesamiento de las supercomputadoras. Con esto, NVIDIA se convirtió en un socio clave en el mercado de la supercomputación, ya que las GPU de la marca comenzaron a destacar mucho.
¿Qué pasa con los sistemas operativos?
¿Cuál es el sistema operativo de computadora más utilizado en el mundo? La respuesta es bastante simple: Windows. Pero cuando hablamos de supercomputadoras, la cosa cambia mucho. El liderazgo absoluto lo tiene Linux, que domina el 98,8% del mercado y aparece en 494 sistemas.
Los sistemas basados en Linux dominan el mercado de las supercomputadoras
La principal razón de ello es la apertura del sistema operativo, que ofrece a los desarrolladores una serie de ventajas y posibilidades para modificar los ordenadores con los más diversos fines. Al requerir pocas funciones gráficas, las supercomputadoras bajo Linux logran velocidad y estabilidad totales para los investigadores.
LOS 5 PRINCIPALES
Descubre ahora cuáles son las cinco supercomputadoras más poderosas del mundo. La lista es de noviembre de 2015 y forma parte de Top500, una organización que realiza actualizaciones semestrales para mostrar clasificaciones de equipos.
5º – Apuntar (EE. UU.)
Estados Unidos tiene cierta hegemonía en la lista y en quinta posición tenemos a Mira, que está en el Laboratorio Nacional de Argonne. Este superordenador tiene una velocidad de 8,5 PFlop/s gracias a sus 786.000 núcleos de procesamiento desarrollados por IBM.
4º – K Computer (Japón)
OK Computer es la segunda computadora asiática en el ranking, ubicada en el Instituto Avanzado de Ciencias Computacionales en Kobe, logrando una tasa promedio de 10.5 PFlop/s. Esta supercomputadora cuenta con poco más de 705.000 núcleos y 1.410.048 GB de memoria.
3.º – Sequoia (EE. UU.)
Otra que permaneció en el mismo cargo durante algunos años fue Sequoia, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Este superordenador cuenta con 1,5 millones de núcleos y 1.520.000 GB de RAM, lo que le otorga una capacidad de procesamiento de 17,17 PFlop/s.
2º – Titán (EE. UU.)
El segundo lugar en la lista también se mantuvo igual. Titan está ubicado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee. Tiene 560.640 núcleos y 710.144 GB de RAM, alcanza hasta 17,5 PFlop/s y fue desarrollado por Cray Inc.
1º – Tianhe-2 (China)
El primero de la lista ha sido el Tianhe-2 durante años, con una capacidad de procesamiento de 33,86 PFlop/s. El equivalente a más de 33 cuatrillones de operaciones de coma flotante por segundo. Esta máquina está compuesta por 3.120.000 núcleos de procesamiento y 1.024.000 GB de RAM.
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En tu opinión, ¿cuáles son las tareas más importantes de las supercomputadoras?