Super computadores

Una supercomputadora es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras corrientes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. En el año 2011, los superordenadores más rápidos funcionaban en aproximadamente más de 200 teraflops (realizan más de 200 billones de operaciones por segundo).

Muchas de las CPUs usadas en los supercomputadores de hoy disipan 10 veces más calor que un disco de estufa común . Algunos diseños necesitan enfriar los múltiples CPUs a -85 °C (-185 °F).

Para poder enfriar múltiples CPUs a tales temperaturas requiere de un gran consumo de energía. Por ejemplo, un nuevo supercomputador llamado Aquasar tendrá una velocidad tope de 10 teraflops. Mientras tanto el consumo de energía de un solo rack de este supercomputador consume cerca de 10 kW. Como comparación, un rack del supercomputador Blue Gene L/P consume alrededor de 40 kW.

El consumo promedio de un supercomputador dentro de la lista de los 500 supercomputadores más rápidos del mundo es de alrededor de 257 kW.

Características:

• Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.
• Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias.
• Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.
• Dificultad de uso: solo para especialistas.
• Clientes usuales: grandes centros de investigación.
• Penetración social: prácticamente nula.
• Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número π, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un margen de error muy bajo, etc.
• Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo.

Principales usos:

Las supercomputadoras se utilizan para abordar problemas muy complejos o que no pueden realizarse en el mundo físico bien, ya sea porque son peligrosos, involucran cosas increíblemente pequeñas o increíblemente grandes.

• Investiga el clima pasado y el clima actual y predice el clima futuro .
• Los astrónomos y los científicos del espacio utilizan las supercomputadoras para estudiar el Sol y el clima espacial.
• Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría afectar una determinada costa o ciudad.
• Las supercomputadoras se utilizan para simular explosiones de supernovas en el espacio.
• Las supercomputadoras se utilizan para probar la aerodinámica de los más recientes aviones militares.
• Las supercomputadoras se están utilizando para modelar cómo se doblan las proteínas y cómo ese plegamiento puede afectar a la gente que sufre la enfermedad de Alzheimer, la fibrosis quística y muchos tipos de cáncer.
• Las supercomputadoras se utilizan para modelar explosiones nucleares, limitando la necesidad de verdaderas pruebas nucleares.

Ejemplos de supercomputadoras:

Tianhe-2

Tianhe-2 es una supercomputadora desarrollada por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa de China (NUDT) y la empresa china Inspur, está ubicada en el Centro Nacional de Supercomputación en Guangzho(NSCC-GZ), República Popular China. Tiene un rendimiento de 33,86 petaFLOPS (33.860.000.000.000.000 operaciones de coma flotante por segundo), con un pico teórico de 54,9 petaFLOPS que la convierte en la supercomputadora más rápida del mundo.

Está equipada con 16.000 nodos, cada uno con dos procesadores Intel Xeon IvyBridge E5-2692 (12 núcleos, 2,2 GHz) y tres procesadores Intel Xeon Phi 31S1P (57 núcleos, 1,1 GHz), cuya combinación da un total de 3.120.000 núcleos de computación. Es capaz de almacenar 12,4 PB, tiene una memoria del sistema de 1.375 TiB y utiliza el sistema operativo Kylin Linux. Se calcula que ha costado entre 200 y 300 millones de dólares.

Titan

La Cray Titan es una supercomputadora, creada por la firma Cray Inc. Es una actualización del Cray Jaguar, la anterior supercomputadora del Oak Ridge National Laboratory. Titan fue anunciado en octubre de 2011 y se volvió operacional en octubre de 2012. Se espera que supere los 20 petaFLOPS, es decir veinte mil billones de FLOPS, con un pico teórico de 24,8 petaFLOPS. Sin embargo, la velocidad real alcanzada es de 17,59 petaFLOPS, lo que la convierte en la segunda supercomputadora más rápida del mundo. 

Está equipada con CPUs AMD x86-64 Opteron 6274 de 16 núcleos y GPUs Nvidia Tesla K20.4 Hay 18 688 nodos, cada uno conteniendo un CPU de 16 núcleos con 32 GiB de RAM un GPU con 6 GiB de RAM. El total de núcleos de procesador es de 299 008 y el tamaño total de la memoria RAM es de más de 710 TiB, con 10 PB de almacenamiento (conformado por más de 10 000 discos rígidos de 1 TB y 7200 rpm) con una velocidad de transferencia de 240 GB/s.9 10 Próximamente se actualizará el almacenamiento entre 20 y 30 PB con una velocidad de transferencia de aproximadamente 1 TB/s.

Computadora K

La computadora K (llamada así por la palabra japonesa "kei" (京?), que significa diez mil billones, la cifra de operaciones de coma flotante por segundo que es capaz de ejecutar. Producida por la compañía Fujitsu, ubicada en el RIKEN Advanced Institute for Computational Science en la ciudad de Kobe, Japón. Usa Linux y tiene como procesadores: 68.544 SPARC64 VIIIfx (8 núcleos por procesador) a 2,0 GHz, un total de 548.352 núcleos. Se encuentran instalados en 672 compartimentos, y se prevé una ampliación a 800 compartimentos, lo que elevaría su poder de cálculo. Se usa para la simulación de terremotos, modelación del clima, investigación nuclear...