Supercómputo

Escrito por Luis Manuel Villaseñor

Desde su invención en la década de los 1930s, las computadoras electrónicas han tenido una enorme influencia en la humanidad, al grado de que ahora nos parecería imposible vivir sin ellas, ya sea en forma de computadoras de escritorio o portátiles, teléfonos celulares inteligentes, equipos de diagnóstico y de tratamiento médicos, relojes inteligentes, semáforos inteligentes, equipos inteligentes de apoyo para personas con habilidades especiales etc., así como las aplicaciones que tienen en telefonía y telecomunicaciones, en medicina y en las ciencias en general, en predicción del clima, o bien sus aplicaciones en actividades de entretenimiento como la creación de video juegos y de películas animadas, por mencionar sólo unos pocos ejemplos.

En la antigua China se inventó el ábaco hace más de 4000 años, este instrumento, que por cierto aún se usa por algunas personas con destreza impresionante, es el predecesor más remoto de los aparatos para realizar cálculos numéricos. Posteriormente se desarrollaron máquinas mecánicas para realizar operaciones matemáticas, como la máquina de Pascal en el siglo XVII y posteriormente en el siglo XIX los diseños de Carlos Babbage, un matemático e inventor inglés a quien se le considera el “padre de las computadoras”.

Como ejemplo de una de una de las primeras computadoras electrónicas podemos mencionar a la computadora “Coloso” que diseñó el matemático e inventor inglés Alan Turing para descifrar los mensajes codificados de los militares alemanes durante la Segunda Guerra Mundial. Al respecto recomiendo al lector la película llamada “Código Enigma” (2014, con nombre original “The Imitation Game”) basada en los hechos reales al respecto de los esfuerzos de Turing y su equipo, con información que hasta hace poco se mantuvo en secreto por parte del gobierno Inglés.

Sin embargo el nombre supercómputo, también llamado cómputo de alto rendimiento o de alto desempeño, se refiere a las computadoras más poderosas que existen, aquellas que actualmente se usan para hacer predicciones de clima o para hacer cálculos que serían imposibles en las computadoras de escritorio, estos cálculos son normalmente de tipo científico pero no necesariamente, por ejemplo es interesante mencionar que para hacer películas animadas o con efectos especiales, compañías como Pixar cuentan con equipos de supercómputo comparables a los de los mejores centros de investigación del mundo.

Para ejemplificar el enorme avance que han logrado las computadoras podemos recordar que las primeras computadoras personales que surgieron a mediados de la década de los 1970s, entre ellas la Apple I desarrollada por Steve Jobs y Steve Wozniak, contaban con procesadores que eran capaces de hacer .5 millones de instrucciones por segundo (una unidad que se llama MIPS), mientras que un procesador i7, como los que se usan actualmente en las laptops más rápidas, tiene un poder de cómputo cercano a 200 000 MIPS, es decir que es 400 mil veces más rápido.

Otro dato impresionante es que la memoria interna (llamada memoria RAM de las siglas en inglés “Random Acces Memory”) de las primeras computadoras personales era de 4 kilobytes (4 KB), mientras que las laptops actuales tienen normalmente 8 gigabytes (8GB) es decir 2 millones de veces más.

Con el objeto de aumentar aún más la rapidez de cómputo, las supercomputadoras actualmente se construyen con cientos de miles de procesadores que trabajan simultáneamente. Por ejemplo, la lista de las 500 supercomputadoras más rápidas del mundo, conocida como “Lista TOP500”, se publica cada seis meses. En la última lista, publicada en junio del 2015, la computadora más rápida del mundo se llama “Tianhe 2”, que se traduce como “Via Lactea 2”. Esta supercomputadora, ubicada en China, está formada por 3,120,000 núcleos de CPU (acrónimo de Unidad de Procesamiento Central por sus siglas en inglés) con una velocidad máxima de cómputo de 55 PetaFLOPS, donde el prefijo Peta equivale a un uno seguido de 15 ceros y FLOPS es un acrónimo que significa “operaciones de punto flotante por segundo” por sus siglas en inglés. Es interesante mencionar que esta supercomputadora requiere de 24 MW de consumo eléctrico para su funcionamiento.

Tal vez el lector se pregunte cómo andamos en México en cuanto a supercómputo. Actualmente en México hay varias supercomputadoras que tienen velocidades superiores a 0.05 PetaFLOPS. La supercomputadora más rápida de México en este momento se encuentra funcionando en el Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste, ubicado en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, en la ciudad de Puebla. Esta supercomputadora está formada por 6000 núcleos de CPU de última generación y tiene una velocidad de cómputo de alrededor de 0.2 PetaFLOPS, es decir que es cerca de 275 veces menos rápida que “Tianhe 2”.

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