Pequeña historia de los superordenadores

Los superordenadores superan largamente la velocidad de cálculo de los de escritorio.

Todos los años en Linux Adictos nos hacemos eco de la publicación de la lista de los 500 mayores superordenadores del mundo. Y, en un artículo anterior te conté sobre Frontier, el que en este momento no solo es el más rápido del mundo sino también el de mejor rendimiento del mundo.

Como siempre es interesante saber de qué forma llegamos hasta aquí, vamos con una breve historia de los superordenadores.

¿Qué es un superordenador?

Es un equipo capaz de ejecutar cálculos largos y complejos a una velocidad enorme.  El rendimiento de una supercomputadora se mide comúnmente en operaciones de punto flotante por segundo (FLOPS) en lugar de millones de instrucciones por segundo (MIPS).

Las supercomputadoras se utilizan en un amplio campo de actividades que necesitan un uso intensivo del cálculo como la mecánica cuántica, el pronóstico del tiempo, la investigación climática, la exploración de petróleo y gas, el modelado molecular (computar las estructuras y propiedades de compuestos químicos, macromoléculas biológicas, polímeros y cristales) y simulaciones de física teórica del tipo de las simulaciones de los primeros momentos del universo, aerodinámica de aviones y naves espaciales, detonación de armas nucleares y fusión nuclear. También en la creación y rompimiento de métodos de cifrados seguros.

Breve historia de los superordenadores

En 1956, un equipo de la Universidad de Manchester en el Reino Unido comenzó a desarrollar MUSE. Su objetivo era construir una computadora que pudiera operar a velocidades de procesamiento cercanas a un microsegundo por instrucción, es decir alrededor de un millón de instrucciones por segundo Póco tiempo después se cambió el nombre del proyecto por el de Atlas.

El primer Atlas se encargó oficialmente el 7 de diciembre de 1962 y fue considerado en el momento de su puesta en marcha como el ordenador más potente del mundo, El Atlas fue pionero en el uso de la memoria virtual y la paginación como una forma de ampliar su memoria de trabajo mediante la combinación de sus 16 384 palabras de memoria principal y 96 000 palabras adicionales de memoria de batería secundaria.

El primer ordenador que provino de una empresa privada fue de una compañía fundada en 1957 por un grupo de ingenieros en computación entre los que se encontraba Seymour Cray quién después se convertiría en una de las personalidades más destacadas de la industria. La empresa se llamó Control Data Corporation y produjo un ordenador llamado CDC 6000 que se componía de cuatrocientos mil transistores, cien millas de cableado, un novedoso sistema de enfriado y una potencia de cálculo record para la época de 3 megaFLOPS. Este ordenador apareció en 1964

El secreto de la velocidad del CDC 6600 estaba en su capacidad de compartir trabajo con los periféricos permitiendo que la CPU se dedicará únicamente al procesamiento de datos. El lenguaje de programación era FORTRAN.

En 1968, Cray produjo la CDC 7600 que también logró el título del ordenador más veloz del mundo. Funcionando a 36 MHz, el 7600 tenía 3,6 veces la velocidad de reloj del 6600, pero, no tuvo el éxito comercial esperado y Cray dejó CDC en 1972 para formar su propia empresa.

Sin su participación, CDC produjo el STAR-100 con una velocidad de 100 megaFLOPS, es decir tres veces más la velocidad de su antecesor. y utilizaba el llamado procesamiento vectorial, es decir que la CPU estaba diseñada para realizar múltiples cálculos matemáticos en forma simultánea.

Ya en su propia compañía, Seymour Cray produjo tres modelos

• CRAY-1: Data de 1976 y se trató de una de las primeras supercomputadoras en usar circuitos integrados y trabajaba a una velocidad de 160 megaFLOPS.
• CRAY X-MP: Apareció en 1982 agregando 4 procesadores y más ancho de banda de memoria al modelo anterior. Su capacidad de cálculo es de 800 megaFLOPS.
• CRAY-2: Este equipo de 1985 contaba por enfriamiento por líquido y una velocidad de cálculo de 1,9 gigaFLOPS.

Como muchos otros pioneros, Cray no supo detectar el cambio de paradigma y su compañía presentó quiebra en 1995. Mientras tanto sus competidores abrazaban el actual modelo de computación paralela en el que una tarea se divide entre dos o más procesadores que se encargan de resolverla en forma simultánea.