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26 de marzo de 2009

Superordenadores, Miles de calculos en decimas de segundo por David Azulay





Un superordenador es un ordenador con capacidades de cálculo muy superiores a las comúnmente disponibles de las máquinas de escritorio de la misma época en que fue construida. Aunque según Mateo Valero, el arquitecto de “Mare Nostrum”, tendremos ordenadores personales solo 2 ó 3 veces inferiores a los superordenadores actuales, y no está tan alejado de la realidad ya que gracias a las unidades graficas de procesamiento que permite que los ordenadores vayan hasta cuatro teraflops por segundo

Un superordenador depende de 4 factores fundamentales:

-La tecnología de registros vectoriales, que permite la ejecución de innumerables operaciones aritméticas en paralelo.

-El sistema conocido como M.P.P. que consiste en la utilización de cientos y a veces miles de microprocesadores estrechamente coordinados.

-La tecnología de computación distribuida

-Cuasisupercómputo: se basa en la utilización de miles de ordenadores individuales que ayudan a la realización de cálculos.

Algunas características de los superordenadores son:

Velocidad de Proceso: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo

Usuarios a la vez: hasta miles, en redes amplias

Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial

Dificultad de uso: solo para especialistas

Clientes usuales: grandes centros de investigación.

Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta


velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número Pi, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un bajo margen de error, etc.

Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo

Costo: hasta decenas de millones de euros cada una

Por otra parte existen varios problemas como:
Que existía un límite de espacio por lo que hay un número máximo de transistores ya que no caben más
Al ser más pequeños, los transistores pueden trabajar más rápido, pero hay más, producen mucho calor y pueden quemarse.
En un sistema de computador hay un procesador, compuesto por los transistores integrados en una placa de silicio y una jerarquía de memorias. Se puede hacer un procesador mucho más rápido, pero la tecnología no permite que la memoria sea más rápida.

Por otra parte podría haber una ayuda contra estos problemas y es el chip electro-óptico inventado por Intel que es capaz de convertir las señales electrónicas en ópticas en el interior del chip esto permite comunicar los diferentes componentes de un ordenador a la velocidad de la luz, lo que significa multiplicar por diez la velocidad actual de los ordenadores personales. El procesador y los puertos del ordenador hablarán a la misma velocidad, alrededor de diez gigahertzios, lo que modificará completamente las capacidades de los ordenadores.
Esto aplicado a los superordenadores quizás no soluciona el problema pero ayuda bastante.



Aquí están la lista de la localización de los 500 mejores superordenadores:
Australia
4
Bélgica
4
Brasil
2
Canada
10
China
13
Finlandia
3
Francia
13
Alemania
24
India
8
Indonesia
1
Italia
5
Japón
23
Corea del Sur
5
Malasia
4
México
2
Holanza
8
Nueva Zelanda
1
Noruega
2
Filipinas
1
Rusia
5
Arabia Saudita
2
Singapur
2
Africa del Sur
1
España
6
Suecia
10
Suiza
5
Taiwan
10
Turquía
1
Emiratos Arabes Unidos
1
Reino Unido
42
EEUU
281
Vietnam
1
En países como EEUU y Japón, han presentado supercomputadoras de un petaflop, 1000 Teraflops, China ha presentado supercomputadora de 160 teraflops; China, India y Francia también intentan alcanzar el petaflop.
Hace poco científicos estadounidenses mostraron el 9 de junio de 2008 la computadora más rápida del mundo, capaz de realizar 1.000 billones de cálculos por segundo, y cuyo propósito central será trabajar con armas nucleares. Para dar una idea de la velocidad de la supercomputadora, expertos de IBM señalaron que si cada uno de los 6.000 millones de habitantes del planeta usará una computadora personal y trabajaran 24 horas por día, tardarían 46 años en hacer lo que Roadrunner hace en un solo día.
Algunos elementos de Roadrunner tienen como antecedentes videojuegos populares. En cierta forma, se trata "de una versión superior” de Sony PlayStation 3.

Las principales funciones de lo superordenadores son:
1. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
2. El estudio y predicción de tornados.
3. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo.
4. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, simuladores de vuelo.
5. Simulaciones de explosiones nucleares
6. Entender el mecanismo de acción de algunos fármacos
7. Simulaciones a nivel atómico
8. Entender las razones de algunas enfermedades como la esquizofrenia
9. Simulaciones de la galaxia como la formación de estrellas
10. Hacer avances en el área de la biología
11. Simular los procesos que se dan en un reactor de fusión


Por su alto costo, el uso de superordenadores está limitado a organismos gubernamentales, militares y grandes centros de investigación.