sábado, 9 de febrero de 2008

Superordenador “Mare Nostrum“

En noviembre de 2005 se inauguró, en Barcelona, el superordenadorMareNostrum“, que era capaz de resolver hasta 40 billones de operaciones por minuto (42,35 Teraflops). Fue inaugurado por la Ministra de Educación y Ciencia, María Jesús San Segundo y el presidente de la Generalitat, Pasqual Maragall, aunque esta máquina ya había sido presentada en Madrid, en noviembre de 2004.

El “MareNostrum“ superaba en unas 5.000 veces la potencia de un ordenador normal, y calculaba en una hora lo que un ordenador haría en un año. La computadora disponía de 4.856 procesadores, con tecnología Power PC, contenidos en una superficie menor a la mitad de una pista de baloncesto y un consumo de energía ocho veces menor a la del más rápido del mundo (700 kilowatios a plena potencia).

En junio de 2006 los diez ordenadores más potentes del mundo eran estos:

1 Department of Energy (USA) 280,6 Teraflops
2 Thomas J. Watson Research Center (USA) 91,2 Teraflops
3 Department of Energy (USA) 75,7 Tflops
4 NASA / Ames Research Center (USA) 51,8 Teraflops
5 Commissariat à l'énergie atomique TERA-10 (Francia) 42,9 Teraflops
6 Sandia National Laboratories (USA) 38,2 Teraflops
7 GSIC, Tokyo Institute Of Technology (Japón) 38,1 Teraflops
8 Forschungszentrum Juelich JSC (Alemania) 37,3 Teraflops
9 Sandia National Laboratories (USA) 36,1 Teraflops
10 The Earth Simulator Center (Japón) 35,8 Teraflops

Durante el año 2007 se duplicó la capacidad de cálculo del MareNostrum, alcanzando los 94,21 Teraflops de capacidad de cálculo.

El MareNostrum, está instalado en una urna acristalada de 19 toneladas de peso, en una extensión de 170 metros cuadrados dentro de una capilla construída en la década de los años 20 del siglo pasado. Su peso sobrepasa las 25 toneladas. No puede haber ninguna suciedad, ni tan siquiera un pelo, en la urna para evitar fallos en el funcionamiento de la supercomputadora, vigilada los 24 horas del día por 40 cámaras de seguridad camufladas por la capilla. Una decena de torres de aire acondicionado se encargan de refrigerar un espacio donde los contrastes de temperatura alcanzan los 15 grados entre los diferentes pasillos.

En el superordenador puede convivir más de un proyecto al mismo tiempo, la cifra habitual es de entre 10 y 20 proyectos. Al año pasan más de un centenar de investigaciones por el MareNostrum aunque la lista de espera para llevar a cabo investigaciones triplica los proyectos anuales. El 20 por ciento de la capacidad del MareNostrum se destina a proyectos propios del BSC y el 80 por ciento restante para investigadores externos, extranjeros y empresas privadas.

Un comité de 44 científicos independientes elige cada cuatro meses las licencias que permitirán a los investigadores trabajar con los procesadores de la supercomputadora o bien renovar sus permisos. Los equipos de investigación trabajan por control remoto ya que a la urna que cubre el MareNostrum sólo tiene acceso el equipo de operaciones, es decir, una veintena de las 170 personas que trabajan en Barcelona Supercomputing Center.

Investigaciones de tipo biomédico, metereológico, automoción o aeroespacial se llevan el grueso de los proyectos. Han modelizado la estructura y forma de más de 1.300 proteínas existentes para mejorar el diseño de fármacos. En el área de Ciencias de la Tierra se busca la manera de describir cómo el polvo de la arena del Sáhara se distribuye por el Sur de Europa para prevenir y frenar sus efectos sobre la población. También se trabaja sobre el cambio climático, investigando las ciudades como focos contaminantes de la calidad del aire.

El año de su puesta en marcha ocupaba el quinto puesto en la clasificación de superordenadores más potentes. En la actualidad ha bajado hasta el puesto número trece.

Este proyecto está impulsado y gestionado por un consorcio formado por el Ministerio de Educación y Ciencia (51%), la Generalitat (37%) y la UPC (12%). Hasta la ampliación de 2.007 se habían invertido 70 millones de euros. La ampliación de la capacidad de cálculo supuso una inversión extra de 14 millones de euros.

En marzo del 2006, el Ministerio de Educación y Ciencia (MEC) crea la Red Española de Supercomputación (RES), a través del Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC).

En 2007 se puso en marcha la red RES, que consiste en una estructura distribuida de supercomputadores para dar apoyo a las necesidades de supercomputación de los diferentes grupos de investigación españoles. Los nodos iniciales de esta red se sitúan en el BSC en Barcelona (Mare Nostrum, 10.240 procesadores y 94,21 Teraflops de capacidad de cálculo), en la Universidad Politécnica de Madrid (Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid-CesViMa, 2.408 procesadores y 21,2 Teraflops de capacidad de cálculo), en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, 512 procesadores y 4,5 Teraflops de capacidad de cálculo) y en las Universidades de Cantabria, Málaga, Valencia y Zaragoza. La gestión técnica de la RES está coordinada por el BSC y da respuesta a la creciente demanda de supercomputación de la comunidad científica, aportando una capacidad de 150 billones de cálculos por segundo.

La Universidad de Valencia inauguró, el pasado 25 de enero, el superordenador Tirant, integrado en la Red Española de Supercomputación (RES) y capaz de realizar 4,4 billones de cálculos por segundo. Está entre los diez ordenadores más potentes de España y cuenta con 512 procesadores PowerPC interconectados con una red de alta velocidad, lo que le proporciona una potencia total de 4,5 Teraflops.

Tirant está formado por 512 procesadores PowerPC 970FX+ a 2,2 GHz y 1 Terabyte de memoria (1024 Gigabytes). Los equipos están interconectados mediante una red myrinet que permite comunicar datos entre dos equipos a una velocidad de 4 Gbits/s, prácticamente sin tiempos muertos (latencia de 4 microsegundos). Dispone además de 5 servidores pSeries de IBM que gestionan 9,2 Terabytes de disco duro. Esto proporciona al equipo una potencia total de 4,5 Teraflops (equivalentes a 4.500 gigaflops) capaces de realizar 4,5 billones de operaciones en coma flotante por segundo. Estas características técnicas hicieron posible que el superordenador de la Universitat de València se situara en el número 413 de la lista TOP500 de los ordenadores más potentes del mundo en noviembre de 2006. Todos los componentes del supercomputador funcionan bajo el sistema operativo Linux, tal y como lo hacen “César” y “Multivac”, los otros grandes sistemas de cálculo que gestiona el Servicio de Informática de la Universitat de València. Este nodo se integra en el anillo de 30 kilómetros de fibra óptica de la intranet de la Universitat de València, que recorre sus tres campus y que permite acceder al supercomputador a velocidades de 10 Gigabytes.

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