Catalu?a contar¨¢ con el superordenador m¨¢s grande de Europa

Espa?a contar¨¢ con el segundo superordenador mayor del mundo. Probablemente se instalar¨¢ en Catalu?a y tendr¨¢ una capacidad de trabajo punta de 40 teraflops (40 billones de operaciones por segundo). El mayor superordenador del mundo est¨¢ en Jap¨®n y tiene una capacidad te¨®rica de 41 teraflops aunque Top500 ha registrado una velocidad media de proceso de 35. 86. Los superordenadores son m¨¢quinas que poseen m¨¢s de un procesador y son capaces de ejecutar millones de instrucciones por segundo o almacenar bases de datos gigantescas. Utilizan una arquitectura inform¨¢tica que permite el multiprocesamiento. Estos equipos pueden realizar operaciones sobre vectores y matrices y normalmente se dedican a calcular tareas espec¨ªficas.

Las primeras generaciones de computadoras se basaban en modelos escalares o secuenciales (cada operaci¨®n debe esperar hasta completar la anterior). En la actualidad, los procesadores vectoriales se usan en la resoluci¨®n de problemas matem¨¢ticos con vectores (datos en varias dimensiones). La tendencia actual de la supercomputaci¨®n son los equipos construidos con gran cantidad de procesadores que trabajan en paralelo.

Los problemas de c¨¢lculo que deben resolver los superordenadores son intensivos y paralelos: intervienen millones de elementos que deben ser tratados al mismo tiempo. Programas inform¨¢ticos a medida dividen las tareas en m¨²ltiples partes que se ejecutan al mismo tiempo y as¨ª se aceleran el tiempo de proceso. Los superordenadores utilizan tres tipos de cantidades para realizar operaciones: escalares, vectoriales y matriciales. Las escalares representan magnitudes que se miden en determinadas unidades (temperatura, presi¨®n, etc.); las vectoriales son un conjunto de escalares (conjunto de temperaturas de un mismo lugar en distintos momentos); las matriciales son varias vectoriales (vectores de temperaturas de diversos puntos geogr¨¢ficos).

Existen dos tipos de arquitecturas b¨¢sicas de computaci¨®n en paralelo: SMP (Symmetric Multiprocessing o Multiproceso Sim¨¦trico) y MMP (Massively Parallel Processing o Procesamiento Masivamente Paralelo). La arquitectura SMP dispone de varios procesadores unidos a un bus com¨²n (¨¦ste transmite los datos entre los distintos dispositivos que lo componen), que reparte equitavivamente el trabajo entre todos los procesadores. Cuando existen demasiados procesadores en los sistemas SMP el tiempo para repartir el trabajo es muy elevado y se llega a una situaci¨®n en la que no se reduce el tiempo de proceso.

La alternativa es la arquitectura MMP. Construida con hasta decenas de miles de procesadores, s¨®lo pasa los datos necesarios a cada procesador, ahorrando tiempo de proceso. Los procesadores est¨¢n interconectados entre s¨ª en conjuntos. Cada conjunto est¨¢ conectado a los dem¨¢s y al bus principal, que de esta manera no se recarga con tanta informaci¨®n de tr¨¢nsito entre los procesadores. Otra ventaja del MMP es el aumento dr¨¢stico de la velocidad de proceso con un ligero incremento del coste: muchos componentes se comparten entre todos los procesadores.

Tambi¨¦n existen los clusters (grupos de PC conectados a trav¨¦s de redes locales utilizados como recurso ¨²nico y unificado a un coste inferior a los mastodontes de la inform¨¢tica). Y la inform¨¢tica distribuida, en la que a trav¨¦s de Internet, y software especial aprovechan tiempo de computaci¨®n de los ordenadores personales de los internautas para resolver tareas complejas.

En los modelos de supercomputaci¨®n tan importante es la m¨¢quina como el programa que debe regular su trabajo.