Las supercomputadoras fueron una carrera masiva en los años 90, cuando Estados Unidos, China y otros competían por tener la computadora más rápida. Si bien la carrera se ha calmado un poco, estas computadoras monstruosas todavía se utilizan para resolver muchos de los problemas del mundo.
A medida que la Ley de Moore (una antigua observación que afirma que la potencia informática se duplica aproximadamente cada dos años) impulsa nuestro hardware informático, la complejidad de los problemas que se resuelven también aumenta. Si bien las supercomputadoras solían ser razonablemente pequeñas, hoy en día pueden ocupar almacenes enteros, todos llenos de bastidores de computadoras interconectados.
¿Qué hace que una computadora sea “súper”?
El término “supercomputadora” implica una computadora gigantesca muchas veces más poderosa que una simple computadora portátil, pero eso no podría estar más lejos del caso. Las supercomputadoras se componen de miles de computadoras más pequeñas, todas conectadas entre sí para realizar una tarea. Cada núcleo de CPU de un centro de datos probablemente funcione más lento que su computadora de escritorio. Es la combinación de todos ellos lo que hace que la informática sea tan eficiente. Hay muchas redes y hardware especial involucrados en computadoras de esta escala, y no es tan simple como simplemente conectar cada bastidor a la red, pero puedes imaginarlos de esta manera y no estarías muy lejos de la realidad.
No todas las tareas se pueden paralelizar tan fácilmente, por lo que no utilizarás una supercomputadora para ejecutar tus juegos a un millón de fotogramas por segundo. La computación paralela suele ser buena para acelerar la computación muy orientada al cálculo.
Las supercomputadoras se miden en FLOPS, u operaciones de coma flotante por segundo, que es esencialmente una medida de qué tan rápido pueden hacer matemáticas. El más rápido actualmente es Cumbre de IBMque puede alcanzar más de 200 PetaFLOPS, un millón de veces más rápido que “Giga” al que la mayoría de la gente está acostumbrada.
Entonces, ¿para qué se utilizan? Principalmente ciencia
Las supercomputadoras son la columna vertebral de la ciencia computacional. Se utilizan en el campo médico para ejecutar simulaciones de plegamiento de proteínas para la investigación del cáncer, en física para ejecutar simulaciones de grandes proyectos de ingeniería y cálculo teórico, e incluso en el campo financiero para rastrear el mercado de valores y obtener una ventaja sobre otros inversores.
Quizás el trabajo que más beneficia a la persona promedio sea el de modelar el clima. Predecir con precisión si necesitarás un abrigo y un paraguas el próximo miércoles es una tarea sorprendentemente difícil, que ni siquiera las gigantescas supercomputadoras de hoy pueden realizar con gran precisión. Se teoriza que para ejecutar un modelo meteorológico completo, necesitaremos una computadora que mida su velocidad en ZettaFLOPS, otros dos niveles por encima de PetaFLOPS y alrededor de 5000 veces más rápido que el Summit de IBM. Probablemente no lleguemos a ese punto hasta 2030, aunque el principal problema que nos frena no es el hardware, sino el costo.
El costo inicial para comprar o construir todo ese hardware es bastante alto, pero el verdadero problema es la factura de energía. Muchas supercomputadoras pueden consumir energía por valor de millones de dólares cada año sólo para seguir funcionando. Entonces, si bien en teoría no hay límite para la cantidad de edificios llenos de computadoras que se pueden conectar, solo construimos supercomputadoras lo suficientemente grandes como para resolver los problemas actuales.
Entonces, ¿tendré una supercomputadora en casa en el futuro?
En cierto sentido, ya lo haces. Hoy en día, la mayoría de las computadoras de escritorio rivalizan con la potencia de las supercomputadoras más antiguas, e incluso el teléfono inteligente promedio tiene un rendimiento mayor que el infame Cray-1. Por eso es fácil hacer comparaciones con el pasado y teorizar sobre el futuro. Pero eso se debe en gran medida a que la CPU promedio se vuelve mucho más rápida con el paso de los años, lo que ya no sucede tan rápido.
Últimamente, la ley de Moore se ha ido desacelerando a medida que alcanzamos los límites de cuán pequeños podemos fabricar transistores, por lo que las CPU no se están volviendo mucho más rápidas. Se están volviendo más pequeños y más eficientes energéticamente, lo que impulsa el rendimiento de la CPU hacia más núcleos por chip para computadoras de escritorio y más potentes en general para dispositivos móviles.
Pero es difícil imaginar que el conjunto de problemas del usuario promedio supere las necesidades informáticas. Después de todo, no se necesita una supercomputadora para navegar por Internet, y la mayoría de las personas no ejecutan simulaciones de plegamiento de proteínas en sus sótanos. El hardware de consumo de gama alta actual supera con creces los casos de uso normales y suele reservarse para trabajos específicos que se benefician de él, como la renderización 3D y la compilación de código.
Entonces no, probablemente no tendrás uno. Los mayores avances probablemente se producirán en el espacio móvil, a medida que los teléfonos y tabletas se acerquen a los niveles de potencia de las computadoras de escritorio, lo que sigue siendo un avance bastante bueno.
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