Hewlett Packard Enterprise y AMD entregarán lo que esperan sea la supercomputadora más rápida del mundo en 2023, una máquina de 600 millones de dólares en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore llamada El Capitán que prometen realizar 2 exaflops de cálculos por segundo.
Hewlett Packard Enterprise y AMD entregarán lo que esperan que sea la supercomputadora más rápida del mundo en 2023, una máquina de $ 600 millones en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore llamado El Capitan que prometen funcionará a 2 exaflops, o 2 quintillones de cálculos por segundo. Eso es lo suficientemente rápido como para que la población humana del mundo pueda realizar uno de esos cálculos por segundo, les tomaría a todos ocho años igualar el valor de 1 segundo de la informática de El Capitan.
La máquina más rápida actual, medida por el ranking Top500 publicado por investigadores de supercomputación dos veces al año, es la supercomputadora Summit construida por IBM en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee. Las actualizaciones han aumentado su rendimiento a 143 petaflops.
«Esperamos que cuando se entregue al laboratorio en 2023, sea la supercomputadora más rápida del mundo», dijo el miércoles Bill Goldstein, director del laboratorio de Livermore. Habló en una conferencia de prensa en las oficinas de HPE en San José, California, en el corazón de Silicon Valley, en la que HPE, AMD y LLNL anunciaron sus ambiciones de El Capitan junto con detalles de diseño.
Las supercomputadoras son sistemas gigantescos ensamblados a partir de cientos o miles de computadoras conectadas con interconexiones de alta velocidad para transferir datos y coordinar operaciones. Ocupan salas del tamaño de canchas de tenis, utilizan miles o millones de procesadores, cuestan millones de dólares y consumen suficiente electricidad para alimentar una ciudad.
Pero pueden enfrentar desafíos informáticos fuera del alcance de máquinas menores. En el caso de El Capitán, eso significa simulaciones 3D completas de explosiones de armas nucleares que el Departamento de Energía de los EE. UU. Exige para garantizar que su antiguo arsenal de armas termonucleares funcione como se anuncia, no se agite o presente riesgos de seguridad inesperados. El DOE ha financiado tales supercomputadoras desde la década de 1990, abrazándolas a medida que Estados Unidos dejó de realizar pruebas nucleares en el mundo real.
Simulaciones complicadas
Las simulaciones de armas nucleares que realizará son extraordinariamente complejas, modelando materia y energía cambiando a temperaturas que van desde la temperatura ambiente hasta el centro del sol. Las simulaciones deben acomodar detalles hasta mil millonésimas de metro para dispositivos que miden metros de longitud. Toman medidas que duran milmillonésimas de segundo a través de un evento que dura unos segundos. Y el laboratorio ejecuta simulaciones diferentes una y otra vez.
«El rango de escalas es tremendo que tenemos que representar», dijo Goldstein.
Las supercomputadoras también tienen demanda de investigación en salud y genética, modelado astrofísico, diseño de aeronaves y automóviles, simulaciones de cambio climático y, más recientemente, nuevos algoritmos de inteligencia artificial. El Capitán también se utilizará para algunas de estas tareas no militares.
«La arquitectura única de El Capitán nos permitirá avanzar aún más en el nuevo trabajo que estamos haciendo para combinar el aprendizaje automático con el modelado y la simulación tradicionales que han respaldado nuestro trabajo de almacenamiento», dijo Goldstein. «La capacidad de combinar el aprendizaje automático y la simulación será un cambio de juego para nuestra capacidad de elaborar predicciones de forma rápida y precisa».
AI hoy se usa para detectar patrones como transacciones fraudulentas de tarjetas de crédito e interpretar datos complejos como escaneos médicos o comandos de voz. Para las armas nucleares, se puede usar para tareas como detectar fenómenos inusuales en una simulación que merecen más atención. También podría ser útil para elegir qué variaciones de una simulación probar, enfocándose más rápido en lo que es importante, dijo Goldstein.
Tuercas y pernos de supercomputadora El Capitan
El Capitán ocupará aproximadamente dos canchas de tenis en un centro de datos de Livermore y pesará hasta 35 autobuses escolares. Si apilaras sus placas de sistema de extremo a extremo, obtendrías una torre tres veces más alta que el verdadero acantilado de El Capitán en el Parque Nacional de Yosemite.
Necesitará 30 megavatios de energía, aproximadamente el mismo consumo que 12,000 hogares, según las tasas federales de consumo de energía.
Los aliados detrás de la máquina no revelarían cuántos procesadores usará. Pero combinará los procesadores AMD «Genoa» de la próxima generación con chips gráficos AMD que también son buenos para los cálculos matemáticos.
AMD aceleró sus planes de productos para cumplir con la fecha límite de El Capitán, dijo la directora ejecutiva Lisa Su. «Hemos incorporado nuestra hoja de ruta para poder cumplir con este requisito», dijo.
Cada CPU se conectará a cuatro chips gráficos y a la memoria compartida con una nueva tecnología de conexión de mayor velocidad, la arquitectura Infinity de tercera generación de AMD. La transferencia de datos en toda la supercomputadora utilizará una nueva red óptica HPE que reduce significativamente el tamaño general de la supercomputadora, dijo Terri Quinn, subdirector adjunto de Livermore para informática de alto rendimiento.
Un supercomputador HPE-AMD relacionado llamado Frontier está programado para llegar a Oak Ridge en 2021 con una velocidad de 1.5 exaflops. Un nivel de rendimiento de 1 exaflops («flops» significa operaciones de punto flotante por segundo) es 1,000 veces 1 petaflops, lo que hace que El Capitan sea aproximadamente 10 veces más rápido que Summit. Si bien El Capitan es para investigación clasificada, Livermore obtendrá un sistema más pequeño, aún más rápido que la máquina más rápida del laboratorio hoy en día, para la investigación científica abierta.
El nivel de rendimiento de 2 exaflops (2,000,000,000,000,000,000 de cálculos por segundo) es un impulso notable sobre las máquinas actuales. Pero podrían pasar muchas cosas en los tres años que llevará construir El Capitán. Las máquinas Summit recuperaron el primer lugar para los EE. UU. Después de años durante los cuales las supercomputadoras chinas fueron más rápidas, y China, Francia y Japón compiten con los EE. UU. Para ser los primeros en cruzar el umbral de exaflops.
El Capitán confiado será el más rápido
Pero HPE y sus socios confían en que El Capitan será la máquina más rápida, en parte debido a toda la nueva investigación y desarrollo que está financiando para hacer que una máquina tan gigantesca sea práctica.
«Creemos que la tecnología que estamos construyendo, entre las CPU y GPU de AMD y la arquitectura Shasta que estamos construyendo en HPE, está absolutamente al borde de lo que es posible en este marco de tiempo», dijo Peter Ungaro, líder del alto rendimiento de HPE negocio informático «Creemos firmemente que vamos a tener la mejor máquina del planeta».
Además, tome los números con un grano de sal. Las clasificaciones Top500 se basan en el rendimiento sostenido de una supercomputadora. Pero el puntaje de El Capitan de 2 exaflops se basa en el rendimiento máximo, un número que, aunque es más alto, no es tan representativo del rendimiento del mundo real.
El rendimiento máximo es más fácil de predecir con tanta anticipación a la construcción real de El Capitán, dijo el laboratorio de Livermore en un comunicado. Esperan que la diferencia entre rendimiento sostenido y máximo sea similar a la de Summit, lo que le daría a El Capitan un rendimiento sostenido de aproximadamente 1.5 exaflops.
Los organizadores de Top500 han estado trabajando durante años en una nueva prueba de velocidad de supercomputación llamada HPCG, que esperan represente más ampliamente diferentes tareas informáticas.
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