La guerra del petaflops

Sin ser tan líricos, lo cierto es que la comunidad de las ciencias duras considera que necesita más y más potencia de cálculo. Para simular las evoluciones climáticas y sus efectos antes de que se produzcan. Para estimar el comportamiento de nanomateriales en desarrollo. Para modelizar totalmente el genoma de seres vivos complejos. Para estudiar la migración de los radionucleidos en una central nuclear por desmantelar antes de que nos pete -esta vez sí- en la cara. Para conocer con precisión la resistencia de naves espaciales en condiciones extremas. O, más simplemente, para efectuar en una fracción de segundo cálculos que hoy llevan meses.

ANDRÉS PÉREZ - Corresponsal en París - 09/06/2008 21:00

Ni usted, ni este corresponsal hasta hace unos días, sabemos nada de petaflops. Y, sin embargo, esa palabra extraña se nos va a hacer muy familiar a partir de este mes de junio. La inminente publicación de la nueva lista anual del Top500, que detalla los superordenadores con mayor potencia de cálculo del planeta, va a recoger indicios sobre lo que muchos informáticos consideran una gesta heroica, y muchos políticos, una pieza clave del futuro. Por primera vez, equipos en diferentes lugares del planeta están acercándose al increíble poderío de cálculo de 1 petaflops. Es decir, la friolera de 1000.000.000.000.000 (10 elevado a 15) operaciones por segundo.

Las jornadas Ter@tec organizadas en la región de París a principios de mayo por la sección matemática del Comisariado de la Energía Atómica (CEA) francesa fueron la ocasión de que saltara a la luz la guerra industrial en la que están enzarzados varios países por el dichoso superordenador petaflóico. Estados Unidos y Japón van en cabeza. China e India también lo buscan. Y varios países de la UE están formando coaliciones para alcanzar esa máquina cuya potencia de cálculo podría alcanzar el umbral de los mil billones de operaciones en coma flotante por segundo.
Roadrunner, con componentes de la PS3, ha sido el primero en lograr el petaflops

"Las supercomputadoras son las catedrales de la ciencia moderna, herramientas para ensanchar las fronteras de la investigación al servicio de la prosperidad y el crecimiento europeos", clamó el miércoles en plan lírico la comisaria europea de la Sociedad de la Información, Viviane Reding, en la inauguración de Ter@tec.

Sin ser tan líricos, lo cierto es que la comunidad de las ciencias duras considera que necesita más y más potencia de cálculo. Para simular las evoluciones climáticas y sus efectos antes de que se produzcan. Para estimar el comportamiento de nanomateriales en desarrollo. Para modelizar totalmente el genoma de seres vivos complejos. Para estudiar la migración de los radionucleidos en una central nuclear por desmantelar antes de que nos pete -esta vez sí- en la cara. Para conocer con precisión la resistencia de naves espaciales en condiciones extremas. O, más simplemente, para efectuar en una fracción de segundo cálculos que hoy llevan meses.

Objeto inalcanzable
Alcanzar el petaflops no es un asunto de calderilla y bricolaje. Requiere poner a trabajar en paralelo miles, e incluso decenas de miles, de procesadores. Algunos de ellos pueden ser tan simples como los que equipan una Playstation, pero todos deben trabajar como esclavos y obedecer a otros pocos procesadores que, a su vez, se comportan como el amo dominador.
«Las supercomputadoras
son las catedrales
de la ciencia moderna»

Hasta ahora, el petaflops era un objetivo inalcanzable precisamente porque el amo dominador, superada cierta cantidad de esclavos, se saturaba. Según filtraciones, retomadas por Peter Sayer, del servicio especializado IDG News Service, al menos un laboratorio habría encontrado ya la solución a ese problema.

"Parece que Roadrunner, la máquina de IBM y del laboratorio de Los Álamos (EEUU), ha alcanzado el petaflops", afirmó Rick Stevens, codirector de un centro estatal norteamericano, el Argonne National Laboratory, con ocasión de Ter@tec. El Roadrunner, creado por IBM, tiene 6.912 procesadores Opteron dual-core de AMD y 12.960 Cell desarrollados por la propia IBM, Toshiba y Sony, como los que equipan la Playstation3.

En el Laboratorio Nacional de Los Álamos, toda esa maquinaria, que ocupa un hangar entero de 557 m2, se dedica a tareas menos divertidas: simula armamento nuclear y efectúa tareas de seguridad nacional. Por cierto: lo hace con una tecnología que sólo ha podido desarrollar después de haber sido puesta a prueba en el superordenador Marenostrum instalado cerca de Barcelona.
Es un proceso gigantesco. Requiere poner a trabajar miles de procesadores

En el Top500 del año pasado, la máquina más rápida era el BlueGene, también de IBM, instalada en el Lawrence Livermore National Laboratory, que alcanzaba los 470 teraflops, es decir, casi medio petaflop. Japón sigue de cerca con su Next Generation Supercomputing Center, que ha costado desde 2006 unos 900 millones de euros y podría alcanzar el petaflops en 2012. La UE, a través del programa PRACE, planea instalar cinco supercomputadores petaflópicos a partir de 2010. Francia y Alemania, de un lado, Reino Unido, España y Holanda, de otro, son candidatos.
Fórmulas para medir el rendimiento

Qué es un flops
Es una medida de rendimiento para ordenadores que se utiliza en cálculos científicos. Es el acrónimo de ‘Floating Point Operations Per Second’ (Operaciones en Coma Flotante por Segundo).

Unidades superiores
MegaFLOPS (106 FLOPS), GigaFLOPS (109 FLOPS), TeraFLOPS (1012 FLOPS), PetaFLOPS (1015 FLOPS),Exaflop (1018 FLOPS)

Cuestión de tiempo
Desde la oficina de seguridad nuclear de EEUU se afirma que los 6.000 millones de habitantes de la Tierra, con una calculadora simple, tardarían 46 años en realizar los cálculos que Roadrunner realiza en un día.

Inversión
Roadrunner ha costado 133 millones de dólares.

La unión hace la fuerza
La informática distribuida utiliza Internet para conectar millones de ordenadores personales y conseguir un rendimiento similar al de un superordenador. Los proyectos más conocidos son los de SETI@home y Folding@home.

Crecimiento
El rendimiento de las computadoras más rápidas se multiplica por mil cada 11 años. El primer ordenador que superó el teraflops es del año 1996.
Los ordenadores más potentes

1
Blue Gene/L
Lawrence Livermore National Laboratory, California, EEUU. 478,2 teraflops.212.992 procesadores.

2
Blue Gene/P
Forschungszentrum Juelich, Alemania.
167,3 teraflops.
65.536 procesadores.

3
SGI Altix ICE 8200
SGI/New Mexico Computing Applications Center, Wisconsin,EEUU.
126,9 teraflops.
14.336 procesadores.

4
EKA - Cluster Platform 3000 BL460c
Computational Research Laboratories, Pune, India.
117,9 teraflops
14.240 procesadores.

5
Cluster Platform 3000 BL460c
Agencia gubernamental sueca.
102,8 teraflops.
13.728 procesadores.

6
Red Storm-Sandia/ Cray Red Storm
NNSA / Sandia National Laboratories, EEUU.
102,2 teraflops.
26.569 procesadores.

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