China adelanta a EEUU con el superordenador más rápido del mundo

SUPERCOMPUTADORA MAS RÁPIDA DEL MUNDO

La supercomputadora china Tianhe-2 está a punto de desbancar a la estadounidense Titan en el ranking mundial que publica semestralmente la plataforma Top500. Con esta nueva máquina, el gigante asiático supera la inversión en supercomputación de EEUU, así como de Japón y Europa, demostrando además su voluntad de impulsar el liderazgo en computación de alto rendimiento y la carrera por desarrollar la próxima generación de sistemas a exaescala. 

Si bien hace unos años Estados Unidos se consideraba líder indiscutible en desarrollo tecnológico y HPC (Computación de alto rendimiento), en los últimos tiempos debe pelear por el liderazgo con la poderosa China, que avanza a pasos agigantados. El último combate ha caído del lado asiático, que ha desarrollado la supercomputadora más rápida del momento.
Bautizada como Tianhe-2 o Milkyway-2, la máquina alcanza los 54,9 petaflops, más del doble de la velocidad a la que puede realizar sus tareas de cómputo cualquier sistema estadounidense, lo que le valdrá para alzarse con el número uno en la lista Top500 de supercomputación a nivel mundial.
Todo ello se desprende del detallado informe publicado por el profesor de Ciencias de la Computación en la Universidad de Tennessee, Jack Dongarra, quien actúa además como uno de los líderes académicos de la lista Top500. El investigador no dudó en alabar las bondades del sistema chino tras asistir a la Conferencia de HPC en Changsha a finales de mayo, organizada por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa (NUDT) del país asiático.
Según publica la revista Computerworld, el nuevo superordenador se ha construido con chips de Intel, aunque incluye también tecnologías nacionales, para lo cual el gobierno del país ha invertido cerca de 290 millones de dólares (casi 222 millones de euros).
De momento, según la lista de Top500, la supercomputadora más rápida del mundo se encuentra en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía de EEUU. Se trata de Titan, fabricada por la empresa estadounidense Cray, con una potencia de 18 petaflops. Sin embargo, el popular ranking de computación se actualiza cada seis meses, por lo que todo apunta que a mediados de junio tendrá un nuevo inquilino.  

Tecnología local e importada
Entre las características técnicas de Tianhe-2 destacan los 32.000 chips multinúcleo Intel Xeon Ivy Bridge y 48.000 chips Xeon Phi, un coprocesador basado en la arquitectura Intel MIC (Muchos Núcleos Integrados).
Cada procesador Phi es capaz de alcanzar más de un teraflop de velocidad, equivalente a un billón de cálculos por segundo (técnicamente, operaciones de coma flotante por segundo). Para hacerse una idea de la dimensión, un petaflop son 1.000 teraflops y un sistema a exaescala tiene 1.000 petaflops.
La combinación de tecnología local con productos norteamericanos ya es evidente en este superordenador. Sin embargo, el gigante asiático está desarrollando su propia tecnología aplicada a los chips, uniendo también avances de cosecha propia con componentes importados. Así, investigadores internacionales creen que China se encamina a desarrollar su propia supercomputadora cien por cien nacional, incluyendo los chips.
“Tianhe-2 tiene algunos elementos de origen chino únicos e interesantes”, destaca Dongarra en su informe. Entre ellos interconexiones de propiedad y el Galaxy FT-15, un procesador de 16 núcleos. También se refiere a la “aparente fiabilidad y escalabilidad” del sistema.
El mismo es obra de la compañía líder en computación de China, Inspur. Según Dongarra, esta empresa ha contribuido a la fabricación de las placas de circuitos impresos y también a la instalación y prueba del sistema. De hecho, la máquina está aún en pruebas y a la espera del ensamblaje final en la NUDT.
De ahí se trasladará de forma permanente al Centro Nacional de Supercomputación de Guangzhou, donde se utilizará como plataforma abierta para la investigación y la educación y para proporcionar un servicio de computación de alto rendimiento en el sur de China.
Mantener el liderato
El novedoso superordenador chino es el sucesor de Tianhe-1ª, que también fue reconocido como el más rápido del mundo en noviembre de 2010. El presidente Obama hizo entonces un importante llamamiento, buscando otro “momento Sputnik” para relanzar a EEUU tecnológicamente. Así lo manifestó incluso en el discurso del estado de la Unión de enero de 2011, emulando el esfuerzo colectivo por mejorar la educación científica vivido en 1957, cuando la Unión Soviética lanzó el primer satélite artificial alrededor de la Tierra.
Desde entonces se ha mantenido como líder indiscutible en HPC. De acuerdo con el último Top500 publicado en noviembre, 251 de las 500 computadoras más poderosas del mundo son estadounidenses, frente a 123, repartidas entre las 72 de China y 105 de Europa.
Sin embargo, con esta nueva máquina, China supera la inversión en supercomputación de EEUU, así como de Japón y Europa. Con ello demuestra una voluntad firme de impulsar el liderazgo en HPC y la carrera para desarrollar la próxima generación de sistemas a exaescala.
Así se desprende del informe de Dongarra, que sugiere que el país asiático puede mantener el liderato durante algún tiempo. “La siguiente gran adquisición de un superordenador para el Departamento de Energía de EEUU no se espera hasta 2015”, apunta. 

Consumo energético

Ese liderazgo dependerá en buena parte de quien consiga reducir el consumo energético abismal de estos mastodontes electrónicos, el reto más importante además para desarrollar la computación a exaescala. En concreto, el Tianhe-2 consume 24 megavatios de electricidad, aproximadamente la cantidad requerida para 24.000 hogares.

Tal es la necesidad, que los investigadores podrían desarrollar, en teoría, un sistema de computación a exaescala con la tecnología actual. Sin embargo, por una simple regla de tres, un billón o más de núcleos necesitarían su propia planta de energía para funcionar.

Es por ello que se requiere el desarrollo de procesadores, memoria y componentes de red, así como nuevos modelos de programación más eficientes en el sentido de ahorro energético. Los problemas en este ámbito son tales que Europa, que está invirtiendo con fuerza en su propia HPC, cree que hay posibilidades de dejar atrás a EEUU si se descubren enfoques innovadores a la vez que sostenibles.

Mientras tanto los investigadores estadounidenses advirtieron el mes pasado en el Congreso que, a pesar de seguir siendo líderes indiscutibles en HPC, están en riesgo de quedarse atrás, a menos que aumente la inversión para la investigación de exaescala. Con los esfuerzos actuales los legisladores prevén que esta computación no llegará hasta 2025, mientras que China quiere desarrollarla antes de 2020.