Cerebro: modelo para supercomputadoras
Los ingenieros de algunas de las mayores empresas de tecnología del mundo enfrentan un problema: las supercomputadoras se están volviendo tan poderosas que están en peligro de superar nuestra capacidad de proporcionarles energía.
Para abordar el problema, investigadores de IBM están buscando inspiración en una máquina que ha existido desde hace miles de años: el cerebro humano.
El cerebro es miles de veces más denso y más eficiente que cualquier computadora hoy en día, debido a que utiliza la misma red de vasos sanguíneos para transportar calor y energía de manera simultánea, según Bruno Michel, experto en ciencias de los materiales de IBM Research.
La nueva tecnología de IBM -apodada “sangre electrónica”- probablemente está a décadas de ser aplicada de forma generalizada. Pero los investigadores ya la han demostrado en un entorno de laboratorio. El fluido es cargado con un flujo de corriente eléctrica y luego fluye hacia los procesadores del equipo, los cuales enfría mientras que a la vez descarga la electricidad necesaria para alimentarlos.
Las supercomputadoras de hoy en día son tan grandes debido en parte a que el inmenso calor que generan significa que sus chips no pueden ser colocados demasiado juntos. Pero si fueran equipadas con sistemas de refrigeración y energía a base de líquidos, podrían ser apiladas de forma tridimensional, permitiendo que el tamaño de los equipos se reduzca dramáticamente.
Por ahora, una supercomputadora “petaflop” -capaz de realizar mil billones de operaciones por segundo- ocupa alrededor de la mitad de un campo de futbol. Al usar un apilamiento de chips tridimensional y la sangre electrónica, IBM piensa que podría ser reducida al tamaño de una computadora de escritorio.
“Tiene mucho más sentido tener los chips apilados”, dijo Chris Sciacca, portavoz de IBM Research. “Lo que queremos es hacer supercomputadoras enfriadas por agua que sean del tamaño de un terrón de azúcar en un futuro”.
En la actualidad, casi la mitad del consumo de estas instalaciones de energía se destina al enfriamiento del equipo mediante ventiladores y otros métodos.
En Estados Unidos, los centros de datos son responsables de más del 2% del consumo de electricidad del país, según los investigadores de la Universidad de Villanova. Si la industria mundial de la computación en nube fuera considerada como un solo país, sería el quinto más grande en el mundo en términos de consumo de energía, de acuerdo con Ed Turkel de la Unidad de Negocio de Hiperescala de Hewlett-Packard
En menos de 20 años, los investigadores predicen que los superordenadores más rápidos del mundo teóricamente serán capaces de realizar mil trillones de operaciones por segundo, 300,000 veces más que hoy. ¿El problema? Si utilizara la tecnología actual, dice IBM, ese equipo consumiría más energía eléctrica que la que el mundo puede producir.
“Tenemos que hacer que las supercomputadoras sean 10,000 veces más eficientes energéticamente”, dice Michel.