Titán: nuevo músculo informático de EU
Un nuevo tipo de carrera armamentista mundial se está desarrollando, y ésta se mide en petaflops.
Titán, el ordenador para la investigación científica abierta propiedad del Departamento estadounidense de Energía, debutará el lunes con una actualización que probablemente lo convierta en el superordenador más rápido del planeta.
Con una capacidad de 20 petaflops (20,000 billones de cálculos por segundo) Titán supera por cuatro petaflops al superordenador Sequoia, también del Departamento de Energía, que desde junio mantenía la corona.
El ranking oficial "Top 500" de las supercomputadoras más veloces del mundo se dará a conocer el próximo mes. Con Titán, Estados Unidos está de vuelta en la cima del mundo de la informática después de ceder terreno a Japón, China y Alemania en los últimos tres años.
Esta hazaña no es sólo una medalla de honor: También es crítica para la seguridad nacional y la viabilidad económica del país.
La computadora Titán ayudará a que los científicos estadounidenses emprendan investigaciones pioneras en el cambio climático, los biocombustibles, la energía nuclear, los nuevos materiales y otras áreas cruciales, lo que les ayudará a crear la próxima generación de baterías de automóviles, etanol de switchgrass (pastos altos) y mejores herramientas de predicción meteorológica, todos ellos desarrollados en Estados Unidos.
Anteriormente conocida como Jaguar, la supercomputadora del Departamento de Energía ubicada en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge ha atravesado una importante actualización y recibió nuevo nombre apropiadamente intimidante.
Titán reemplazó las 224,256 unidades centrales de procesamiento (CPU) de su predecesora con 299,008 CPU más rápidos fabricados por AMD, a las que sumó 18,688 unidades de procesamiento gráfico (GPU) manufacturadas por Nvidia. Las GPUs sirven como aceleradoras de las CPU.
Es por eso que Titán solamente tiene un tercio más de procesadores centrales y el mismo número de nodos y gabinetes que la Jaguar, pero ofrece un rendimiento 10 veces superior.
Aún más importante, los procesadores de Titán son cinco veces más eficientes en materia energética que sus predecesores.
Las limitaciones de energía son el mayor desafío en la carrera para maximizar la velocidad. Para ejecutar apenas a 2.3 petaflops, Jaguar requería 7 megavatios de energía (la misma cantidad de electricidad necesaria para alimentar a 7,000 hogares). El costo de tener conectada a Jaguar a la red eléctrica fue de 7 millones de dólares el año pasado.
Si Jaguar se hubiera ampliado meramente con CPU, y no GPUs, una máquina de 20 petaflops habría requerido 60 megavatios de potencia, con un costo de 60 millones de dólares, lo cual no hubiera sido insostenible.
En contraste, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge dice que los costos de energía del superordenador Titán son ligeramente superiores a los de la computadora Jaguar. El diseño del sistema es "un paso responsable hacia la reducción de nuestra huella de carbono", expresó Jeff Nichols, director de laboratorio en la institución de Oak Ridge.
Las GPU o unidades de procesamiento gráfico que alimentan a Titán no son especiales. En realidad es el mismo hardware que está en las PC de consumo de gama alta, popularizadas por los jugadores apasionados de los juegos en PC.
No es la primera vez que los videojuegos han ayudado a la supercomputación. El superordenador RoadRunner de IBM en el Laboratorio Nacional de Los Álamos lleva en su interior los mismos procesadores usados en la PlayStation 3 de Sony .
"Cuesta miles de millones de dólares desarrollar procesadores de alto rendimiento, y no hay manera de recuperar ese dinero", explica Steve Scott, director de tecnología de Nvidia. "No podríamos hacer lo que hacemos sin que existiera un negocio a nivel de consumidor para estos procesadores".
El Laboratorio Nacional Oak Ridge planea concentrarse en los 40 proyectos que actualmente utilizan el superordenador. En lugar de decenas de millones de horas-CPU, cada proyecto recibirá cientos de millones.
Eso ayudará a que los investigadores aceleren sus avances. Aún así, es sólo una cuestión de tiempo antes de que pidan más. En 2016, el Departamento de Energía prevé actualizar Titán para convertirlo en su sucesor, con el que espera alcanzar los 200 petaflops, 10 veces la velocidad de Titán.
"La demanda nunca se detendrá. Una vez que estemos al filo de un exaflop (un trillón de cálculos por segundo), los científicos llevarán su demanda a un zettaflop", anticipa Scott.