Carrera de récords informáticos

La noticia de que en el próximo Top500 de los supercomputadores el primero de la lista será el chino Tianhe-1A y no una máquina estadounidense ha caído en algunos medios norteamericanos como un nuevo aviso del peligro amarillo. El consuelo es fácil: el supercomputador está en China, pero sus procesadores son estadounidenses. Con todo, las alarmas han sonado.
En la lista de junio de 2010 del Top500, que se actualiza semestralmente, Estados Unidos tenía el liderazgo y 282 máquinas en la misma. Reino Unido colocaba 38 y Rusia 11. China, como Alemania, tenía 24, pero dos de sus supercomputadores estaban entre los primeros 10 lugares. Nebulae en segunda posición y Tianhe-1A, en séptimo lugar. Europa solo tiene una máquina entre los 10 primeros y está en Alemania.
Este listado de la supercomputación se elabora desde 1993. "En aquellos años, los supercomputadores se dedicaban básicamente a cálculos de ingeniería. Los promotores de la lista diseñaron un test muy sencillo para evaluar la velocidad de ejecución de estas máquinas y así clasificarlas en el ranking del Top500. Es el test Linpack consistente en resolver un sistema de ecuaciones", explica Mateo Valero, director del Barcelona Supercomputing Center, catedrático de la Politécnica de Cataluña y una autoridad mundial en este terreno de los gigantes informáticos, cuyo rendimiento ha superado la barrera del petaflops (cuatrillones de operaciones matemáticas por segundo).
En 1993, el supercomputador campeón tenía una velocidad pico de 131 gigaflops (mil millones de operaciones por segundo) y el test lo resolvió a una velocidad de 59,7 gigaflops. El destronado rey de la supercomputación, el estadounidense Jaguar, ha dado en la lista de este año 2,3 petaflops de velocidad pico y 1,75 petaflops, resolviendo el test de Linpack.
Un factor que explica el aumento de la eficiencia de algunas de estas máquinas es la introducción de procesadores que funcionan como aceleradores. Y no son chips raros. Los Cell están en la PlayStation y Nvidia es una conocida marca de procesadores gráficos. "Son procesadores de propósito específico, orientados a optimizar la ejecución de una serie de programas. La ventaja que tienen, comparados con los procesadores de propósito general como los Pentium, es que son más rápidos y consumen menos energía. El inconveniente es que son más difíciles de programar", explica Mateo Valero con pedagógica paciencia. Según Valero, la tendencia en la supercomputación es ir trabajando con estos aceleradores al lado de los procesadores de propósito general (los IBM, Intel, AMD...). "El test Linpack es fácil de programar y ejecutar, porque se trata de una ecuación sencilla, pero los aceleradores exigen una labor de programación notable para programas más complejos como los ejecutados por los supercomputadores". En la lista de junio, el primero iba equipado con procesadores de propósito general, pero el segundo y el tercero ya iban acompañados de aceleradores. El supercomputador chino número 1 en noviembre, va con aceleradores de Nvidia. Pero no todo es velocidad.
En 2007 se empezó a publicar la lista Green 500. En su página explican por qué se necesitaba un hit-parade de la supercomputación que no midiera solo la velocidad de la máquina. Colocar el foco en ella, afirman, supone supercomputadores que consumen grandes cantidades de electricidad y producen tal cantidad de calor que extravagantes sistemas de refrigeración deben ser construidos para asegurar sus operaciones. La Green500 no mide la velocidad de procesamiento. Mide la eficiencia energética. ¿Qué supercomputador trabaja más rápido con menos gasto? Valero, comparando ambas listas, subraya cómo el supercomputador que estaba en junio encabezando la lista Top500 figura en el puesto 56 de la Green500 y las tres máquinas que lideran la Green500 ocupaban los puestos 131 y siguientes en el test Linpack. La máquina que ocupaba posiciones más similares en ambos rankings era Nebulae.
Para la curiosidad local, el barcelonés Mare Nostrum está en el puesto 87 del Top500 de junio. En noviembre de 2006 estaba en el quinto lugar. Un dato que evidencia la necesidad de mantener la inversión de estas máquinas si se quiere competir en la cima de la supercomputación. Los políticos, partidarios de las grandes inauguraciones, se olvidan muchas veces de ello.