Supercomputadoras, FLOPS, y el chip de la Play 3

[Yenki]

FLOPS es el acrónimo de Floating point Operations Per Second (operaciones en coma flotante por segundo). Se usa como una medida del rendimiento de una computadora, especialmente en cálculos científicos que requieren un gran uso de operaciones de punto flotante.

De la invaluable wikipedia.

¿Recuerdan los prefijos para las unidades?:
kilo= mil= 10^3
mega= millón = 10^6
giga = mil millones (o millardo) = 10^9
tera = billón = 10^12
peta = mil billones = 10^15

Estos también valen para los FLOPS.


Allí, en el artículo de la wikipedia mencionado, también comentan que puede considerarse que :
- una calculadora de mano puede hacer 10 FLOPS, ( 10 operaciones de coma flotante por segundo)
- la Cray-1 en 1976 fue la primera supercomputadora y rendía 80 megaFLOPS, (80 millones de cálculos de coma flotante por segundo)
- una consola de videojuegos vieja como la Dreamcast o GameCube tienen un desempeño de 1 GigaFLOPS (hacen mil millones de operaciones de coma flotante por segundo)
- Una computadora más actual como Pentium 4 o Athlon 64 andan en varios GigaFLOPS, (hacen varios miles de millones de operaciones de coma flotante por segundo).


Hasta la llegada de la supercomputadora llamada Roadrunner (correcaminos), la mayor estaba en California y era la Blue Gene/L con una capacidad de 500 teraflops, (hace 500 billones de operaciones de coma flotante por segundo), y tiene 73 mil gigabytes de memoria ....


Esta nueva, que alude al correcaminos (roadrunner en inglés), está en Nuevo México en un laboratorio en Los Álamos, con el espíritu humanístico que caracteriza al gobierno de EEUU, va a ser usada para estudiar que pasa en el primer instante de una explosión nuclear.



Y antes de ser ubicada en un lugar secreto van a emplearla para estudiar modelos climáticos.

Algunos datos sorprendentes:
- tiene un costo de 133 millones de dólares.
- emplea 12960 chips PowerXCell 8i de IBM , (son una evolución de los chips llamados Cell de la consola PlayStation 3)
- también tiene 6948 procesadores Opteron con doble núcleo de AMD
- en total 116.640 núcleos...
- quieren que tenga un poder de cálculo que pase el petaFLOPS, y (mil billones de operaciones de coma flotante por segundo), y duplique el poder de BlueGene/L
- usa 80 terabytes de memoria, o sea 81920 GB
- sus 10 mil conexiones implican emplear 92 Km de fibra óptica
- pesa 227 toneladas
- va a usar 288 armazones (racks en la jerga) de IMB para sus servidores Blade
- ocupará unos 558 metros cuadrados (imaginen una cinta de 5,5 metros de ancho con el largo de una cuadra)
- va a estar terminada en el 2009.


Fuentes: elmundo.es, ibm.com, nytimes.com.

Hay un video interesante de IBM que pueden ver desde acá o aquí, está bueno pues muestra como son los "estantes" de los armazones.


El nombre de la supercomputadora, Roadrunner, alude al ave del estado de Nuevo México donde está el laboratorio de Los Álamos:

[julyto]

A la mierda! que poder de cálculo apabullante por dios!

Encima le van a dar ese uso? en que mejora la calidad de vida de las personas de este planeta saber que consecuencias traerá una explosion Nuclear. QUE H D P!!!

Preferiria q hagan otra practica con tamaña computadora...

Me encantó la info Yen! Parafrasenado a los fanas de Gardel... "Cada día posteas mejor" ^^

[Yenki]

¡Gracias che!

Este tema me dio trabajo pues además de la noticia en sí de la compu, leí un poco sobre los FLOPS y vagueé en el sitio de IBM.

Además me llama la atención la velocidad a la que todo avanza en la electrónica .
Una PC del 2007 con un procesador de 4 núcleos tiene una capacidad de unos 30 gigaFLOPS, (30 mil millones de operaciones por segundo)

La Cray-1 salió casi 9 millones de dólares en el 76, hoy en 32 años, tenemos en nuestras casas computadoras con más de 300 veces ese poder de cálculo por mil dólares.





Lo raro de la Roadrunner es que emplea chips Cell y también Opteron, no son lo mismo.

[Yenki]

Las 500 mayores supercomputadoras



Hace unos días presentaron la trigésimo primera edición del listado Top 500 de supercomputadoras en Dresde, Alemania.

1º está la Correcaminos con 1,026 petaFLOPS y pertenece al Depto de Energía de EEUU. Es la primera en pasar el petaFLOPS, los mil billones de operaciones de coma flotante por segundo....

2º quedó la IBM BlueGene/L , con 478 teraFLOPS. También pertenece al Departamento de Energía y era la primera desde noviembre del 2004.

3º la IBM BlueGene/P con 450,3 teraFLOPS

4º la Sun SunBlade x6420 “Ranger”, con 326 teraFLOPS de la Universidad de Texas

5º la Cray XT4 “Jaguar” (205 teraFLOPS), también del depto de Energía de EEUU.

6º la IBM BlueGene/P con 180 TFLOPS, que está en Alemania

7º la construída por SGI, basada en modelo Altix ICE 8200 con un poder de 133,2 TFLOPS está en un centro en Nuevo México

8º una Hewlett Packard en la India que anda a 132,8 TFLOPS

9º en Francia una de IBM, BlueGene/P, con 112,5 TFLOPS.

10º también de SGI un sistema Altix ICE 8200 de la compañía francesa Total Exploration Production, da 106,1 TFLOPS



Para que se den una idea, las nuevas placas de video de AMD-ATI Radeon HD 4850 y 4870 rondan el TeraFLOPS en lo que hace a su capadidad de procesamiento . (Más en madboxpc.com)




Las 5 más poderosas están en EEUU. También tienen 257 de las 500 de la lista, en Europa hay 184 y en Asia 48.

Tomando al grupo de 500 máquinas se tiene que :
- IBM tiene 210 sistemas, el 42 %
- Hewlett Packard tiene 183, el 33,6 %.



El 75 % de los equipos de esta lista usa procesadores de Intel.

De los 500 primeros equipos:
- 283 usan procesadores de cuádruple núcleo
- 203 de doble núcleo
- 11 de un solo núcleo
- 3 emplean el procesador Cell de IBM con sus 9 núcleos.

Los 100 primeros puestos se pueden ver acá.


Fuente: top500.org, el sitio donde llevan las listas mencionadas.

[Lole_JPS]

yen en el post anterior la roadrunner (en el rankinkg) deberia tener 1026 teraflops (pusiste peta).

Bueno parece que te estan armando la de 10 petaflops:

http://www.noticias3d.com/noticia.asp?idnoticia=27092

Con un nuevo procesador, el power7 de IBM

Este procesador ofrece 256 Gigaflops de rendimiento, y será el núcleo del sistema "Blue Waters", ordenador que se está fabricando para la NCSA (Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación) para 2011.

[Yenki]

yen en el post anterior la roadrunner (en el rankinkg) deberia tener 1026 teraflops (pusiste peta).

Puse 1,026 petaFLOPS, con coma, para indicar que es más que un petaFLOPS. Para que se vea que se rompió la marca del petaFLOPS.

Es cierto peta es 10 ^15 y tera es 10^12, entonces mil teras son un peta.
O sea que 1026 teraFLOPS son 1,026 petaFLOPS, pero yo quise indicarlo como lo puse, como apenas superando el petaFLOPS.

Hubiera sido más claro poner 1,026 petaFLOPS = 1026 teraFLOPS, pero lo que puse no lo veo errado.

Yo en general trato de usar el sistema de numeración que nos enseñaron en el colegio, con comas los decimales y no para separar los miles como hacen los yanquis.
A veces en alguna captura de un sitio de afuera puede pasárseme , pero cuando lo escribo yo trato de que no ocurra. Mis comas en los números separan la parte entera de la decimal.




Yendo a lo que hacen los de IBM ... cuando leo estas cosas cada vez me da más miedo un futuro al estilo Terminator.

[Lole_JPS]

yen en el post anterior la roadrunner (en el rankinkg) deberia tener 1026 teraflops (pusiste peta).

Puse 1,026 petaFLOPS, con coma, para indicar que es más que un petaFLOPS. Para que se vea que se rompió la marca del petaFLOPS.

Es cierto peta es 10 ^15 y tera es 10^12, entonces mil teras son un peta.
O sea que 1026 teraFLOPS son 1,026 petaFLOPS, pero yo quise indicarlo como lo puse, como apenas superando el petaFLOPS.

Hubiera sido más claro poner 1,026 petaFLOPS = 1026 teraFLOPS, pero lo que puse no lo veo errado.

Yo en general trato de usar el sistema de numeración que nos enseñaron en el colegio, con comas los decimales y no para separar los miles como hacen los yanquis.
A veces en alguna captura de un sitio de afuera puede pasárseme , pero cuando lo escribo yo trato de que no ocurra. Mis comas en los números separan la parte entera de la decimal.

Juraria haber visto un punto, perdon

[Yenki]

Todo bien Lole, es más confío en que conserves esa misma precisión visual ... ¡¡¡para las arenas virtuales de Call of Duty 2!!! 8P

[Yenki]

El avance de la supercomputación en 15 años

En 1995 el desempeño de las supercomputadoras se medía en gigaFLOPS
Giga = 10^9 o mil millones
En el 2010 se mide en petaFLOPS
Peta = 10^15 = 1.000.000 de gigaFLOPS

En sólo 15 años la escala creció un millón de veces.

La mejor computadora de 1995 calculaba 170 gigaFLOPS o 0,00017 petaFLOPS
La mejor del 2000 rendía 4,94 teraFLOPS o 0,0049 petaFLOPS
La más poderosa del 2005 calculaba 280,6 teraFLOPS ó 0,28 petaFLOPS
La más poderosa en el 2010 hace 2,57 petaFLOPS

La evolución asusta por la velocidad con que incrementan el poder de cálculo.





Fuente: el siempre interesante y numérico pingdom.com

[Yenki]

No más Correcaminos

En el 2008, cuando fue instalada la supercomputadora Roadrunner salía 133 millones de dólares. (Es la que mencionaba al inicio de este tema).
Hace unos días la dieron de baja.

La Correcaminos no hace tanto fue la más poderosa del mundo.
Era un bicho raro que empleaba 6563 procesadores Opteron de doble núcleo, y también otros PowerXCell 8i, una versión mejorada del chip que impulsa la consola PlayStation 3.

Según cuentan en dailytech.com uno de los motivos por el que la dejan de usar es su gran consumo de energía.
Estaba en el puesto 20 de la lista de las más poderosas hoy en día.





¡No la usaron ni 6 años!





La última lista con las 10 más poderosas en top500.org.

Es impresionante el consumo en vatios.
Un departamento normal de dos o tres dormitorios no debería consumir más de 7000 vatios = 7 kW , (y eso suponiendo en exceso, que tienen varios aparatos de gran consumo).

O sea, consumos de supercomputadoras de entre 3500 y 8000 kilovatios son entre mil y dos mil de esos departamentos.
Las supercomputadoras devoran energía como pequeños pueblos.

[Yenki]

Catalyst, SDD en lugar de RAM

Los estadounidenses están armando una supercomputadora llamada Catalyst , la construyen el Departamento de Energía de EEUU, Cray e Intel. Esperan que esté lista fin de mes.


Tiene
- 344 nodos, cada uno formado por 2 procesadores Xeon E5-2695v2 de 12 núcleos
- en total son 7776 núcleos
- cada nodo tiene 128 GB de memoria RAM, hay 304 nodos que tienen 800 GB de almacenamiento en dispositivos de estado sólidos (SDDs en la jerga); y hay 12 nodos que tiene 3,2 Terabytes de almacenamiento con SSD
- en total tendrá 281 TB de almacenamiento en dispositivos SSD.

Usarán el modelo de Intel 910 , que se enchufa directamente a los zócalos PCI express y que muestro a continuación.



Cada uno sale 4210 dólares en Amazon.


Desarrollaron un sistema para que la memoria sea mapeada directamente a la RAM y los dispositivos SSD.
Al emplearlos ahorran energía respecto de los discos normales y mejoran la tasa de acceso a datos.


- En total la potencia de cómputo estimada será de unos 150 teraFLOPS, (lejos de la más poderosa hoy en día, la Tianhe-2, que llega a los 54,9 petaFLOPS)


Lo distintivo es que están usando discos de estado sólido para reemplazar RAM y discos duros magnéticos.


Fuente: New supercomputer uses SSDs instead of DRAM and hard drives




O sea, estimo que van a usar unos 350 SSD, de 4210 dólares, lo que les sale 1,4 millón de dólares.

Los Xeon rondan los 2350 dólares cada uno, o sea , usarán unos 648 , y les saldrán unos 1,5 millón de dólares.

Aunque tal vez les hagan algún descuento por volumen ...

[Yenki]

La carrera para tener la supercomputadora más potente


Acá abajo las más poderosas computadoras de alto rendimiento del mundo en los últimos años, según top500.org.




La lista completa por acá. Pueden haber supercomputadoras de grandes empresas o gobiernos que no se conocen, y por lo tanto no las listan en este sitio web.


Traduzco:
"Es una carrera, análoga a la espacial", dice Horst Simon, Director diputado de Laboratorio, del Laboratorio Nacional de Lawrence Berkeley y cofundador del proyecto Top500, que regularmente lista las supercomputadoras mundiales. Como con la carrera espacial, hay muchas razones paralelas para que los gobiernos mundiales quieran producir la mejor tecnología es este área. "Uno es el prestigio nacional. Hay descubrimientos científicos, pero también seguridad nacional. Y hay efectos económicos derivados" dice Simon. "Es una actividad muy competitiva".
Para los gobiernos, científicos, matemáticos e ingenieros, hay una larga lista de razones para desear el acceso a una de las más poderosas computadoras. Estas son necesarias para modelar sistemas gigantes, como el clima global, y pequeños, como los materiales a escala nano, y biología a nivel celular. Son usadas para entender como funcionan las enfermedades y supernovas, y para imaginar como la primera formación del universo puedo haber ocurrido. Pero estas computadoras también han llevado a tecnología que se filtraron al resto de nosotros - las supercomputadoras nos han dado predicciones del clima altamente precisas, los programas que mantienen los asientos de los aviones llenos de viajeros, y autos que me comportan mejor en las pruebas de choques. Ellan han sido usadas para diseñar productos para el consimidor desde Pringles, (modificando la forma de las papas para que vuelen en la línea de producción), a Pampers (modelando la turbulencia multifase y la acumulacion de material en los pañales absorbentes).

Tomado del artículo The Race to Build the World's Greatest Supercomputer que termina así

" construir estos sistemas significa ser pioneros en nueva tecnología que eventualmente escurrirá a los dispositivos que usa el resto de nosotros. Pero a un nivel más simple, es simplemente satisfactorio tener los derechos para fanfarronear: Tenemos la mejor computadora del mundo y vos no".

[Yenki]

El desafío de los exaFLOPS

Las supercomputadoras usan millones de procesadores trabajando en paralelo. Con suficiente dinero se podría hacer una tan grande como quisiera con chips de una misma tecnología, pero la restricción es una cuestión de energía. Consumen muchísima electricidad y son caras de usar por ese costo asociado.

Este tipo de equipos debe estar ubicado en un solo lugar, la idea es que los datos viajen lo menos posible para ganar tiempo en el procesamiento para tener el mayor poder de cómputo posible y para ello no sirven los conceptos de la computación distribuida.





Desde junio de 2013 la más veloz computadora en el listado de top500.org es china, Tianhe-2 se llama y tiene una potencia de computo de 33,8 petafFLOPS.
El listado de las más potentes hasta junio esta por acá. (Puede haber otras computadoras de grandes empresas o gobiernos que merezcan figurar pero no se conocen, son mantenidas en secreto).

El próximo desafío es llegar a los exaFLOPS , donde 1000 petaFLOPS= 1 exaFLOPS. (Comenté sobre los FLOPS y sus unidade en un mensaje previo).

Acá debajo un gráfico con datos de top-500.org que muestra como las más potentes supercomputadoreas han ido evolucionando en su poder de cálculos de coma flotante.




De acuerdo a estas estimaciones, que son de fines del 2012, podría pensarse en romper la barrera del exaFLOPS en el 2018.
En el 2010 en Departamento de Energía de EEUU calculó lo que consumiría una supercomputadora que llegara a un poder del rango de exaFLOPS, concluyeron que sería el de una represa, el equivalente al consumo de unos 350.000 hogares.


En el último listado de las 500 supercomputadoras más veloces, EEUU tiene 231. Desde el estado quieren tener una máquina con capacidad de exaFLOPS en el 2022 , y que consuma no más de 20 megavatios, - más sobre estos contratos por acá-.

La barrera de los exaFLOPS es un enorme desafío a vencer.

Se habla de computación a exaescala, y se cree que un poder de cálculo de este rango es cercano al poder de procesamiento del cerebro humano.



Fuentes: las mencionadas y The Race to a Billion Billion Operations Per Second: An Exaflop by 2018?

[Yenki]

La mayor supercomputadora del mundo no usa procesadores de EEUU

Los chinos ya tenían la supercomputadora más poderosa en las listas de top500.org, se llama Tianhe-2 y usaba chips de Intel modelos Xeon.

La novedad es que a partir de un reporte del mes pasado estos asiáticos tienen una con mayor poder de cómputo aún, que usa procesadores diseñados y desarrollados por ellos.

Construyeron la llamada Sunway TaihuLight, y emplea CPUs no estadounidenses, son los ShenWei, SW26010 cada uno posee 260 núcleos. En total el sistema llega a los 10,6 millones de núcleos. Hay 40 mil de esos procesadores.



Esta nueva supercomputadora tiene una capacidad de cálculo promedio de unos 93 petaflops, eso es como el triple de los que tiene la segunda en la lista, la mencionada Tianhe-2.

Este coloso computacional usa un sistema operativo llamado Sunway Raise OS, que se basa en Linux.
Además es muy eficiente en lo energético ya que consume 15,3 megavatios, mientras que la segunda en la lista consume 17,3 con casi un tercio del poder de cómputo.

Como si fuese poco China también pasó en número de supercomputadoras a EEUU, la lista de las 500 más poderosas, tiene 167 contra 165 de los norteamericanos.


Más datos técnicos en China Tops Supercomputer Rankings with New 93-Petaflop Machine

Hay un video que la muestra en poco más, que dura 2 min 4 s.

En abril de 2015 los EEUU habían prohibido el envío de chips Intel Xeon de alta gama como los del modelo Phi a China.


Fuentes: las mencionadas, techeye.net, digitaltrends.com




El listado actualizado de las supercomputadoras más poderosas por acá.
De ahí copio las primeras.