Un supercomputador en casa

Hace ya casi 90 años que se acuñó el término supercomputador para referirse a las máquinas tabuladoras de IBM, pero ha sido en la segunda mitad del s. XX en la que se ha ido formando la imagen en la cultura popular del término, que más o menos viene a ser la de un gran sistema formado por numerosos módulos interconectados que llenan una enorme sala,  y que se dedica a complejos cálculos científicos. La verdad es que esta imagen no está del todo desencaminada. Ciertamente, los supercomputadores son sistemas que van marcando en cada momento las fronteras actuales en capacidad de cómputo dedicado, y suelen estar formados por una gran cantidad de procesadores que trabajan en paralelo. Su extrema capacidad de proceso les permite abordar problemas de cálculo intensivo, como modelos climáticos, simulaciones en astrofísica, en biología molecular, etc. Para entender exactamente cuál es la capacidad requerida para esto, podemos consultar Top500.org, una relación los 500 supercomputadores más potentes del mundo, actualizada dos veces al año. Si consultamos la última lista nos encontramos por ejemplo a Mare Nostrum, el supercomputador más potente de Europa y 5º del mundo que tiene el BSC-CNS (Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación). El primer puesto lo ocupa el IBM BlueGene/L, un supercomputador situado en el Lawrence Livermore National Laboratory de California (EE.UU.).

Credit: LLNL

BlueGene/L está compuesto por 65,536 nodos de dos procesadores cada uno (esto es, 131,072 procesadores en total), conectados entre sí en una rejilla toroidal de 32x32x64. El sistema ocupa más de 230 m², y requiere una potencia de 1.5 MW. Tiene una memoria principal de 32 tebibytes (2⁴⁵ bytes), y su potencia de cómputo sostenido es de 280 teraflops (280 billones de operaciones en punto flotante por segundo), alcanzando picos de 360 teraflops.

Si lo anterior es impresionante, no muy lejos queda la presentación que hace unos días realizó Intel de un prototipo de su procesador de 80 núcleos. Cada uno de estos núcleos contiene dos unidades de cálculo en punto flotante, y está interconectado con los núcleos vecinos en una rejilla bidimensional. Lo verdaderamente destacable es que esta arquitectura conseguirá 1 teraflop funcionando a 3.16 GHz, con un coste energético de sólo 62 W, similar a la de los ordenadores de sobremesa actuales. Como referencia, hace 10 años era necesario un supercomputador de 10,000 procesadores Pentium Pro para alcanzar esta capacidad de cómputo.

Credit: Intel

Intel afirma que en unos cinco años comercializará este procesador. Si tenemos en cuenta que los últimos supercomputadores en la lista de Top500.org están en torno a 2.7 teraflops, podremos tener pronto en casa el equivalente a un supercomputador actual. Aunque esto es lo que en el fondo ha ido pasando siempre (los ordenadores de sobremesa actuales serían supercomputadores hace 25 años), es reseñable tanto la manera en la que se van acortando los plazos, como la escala de la capacidad de cómputo que se pone a disposición del público general. Puede darse la circunstancia de que dentro de, digamos, una década la potencia de cómputo bruta en un laboratorio docente de una universidad sea superior a la de los supercomputadores punteros de hoy en día. Imaginemos la escena, entra el profesor en clase y dice: «La práctica de hoy es simular el clima en el Hemisferio Norte para los próximos siete días.»