Descomplicómetro – Supercomputadores

Embora o princípio da tecnologia dos supercomputadores seja aplicado para melhorar o desempenho gráfico de computadores de jogos, ou para trabalhos gráficos profissionais, os supercomputadores são usados para estudos científicos, militares e medicinais.

Tecnicamente, um ‘supercomputador’ é um computador constituído por várias máquinas que executam diversos processos de forma paralela, fazendo, assim, cálculos complexos a uma velocidade impossível de realizar de outra forma.

A forma de classificar o desempenho de um supercomputador está relacionada com a sua velocidade de processamento; não em termos de MHz, como um processador tradicional, mas sim pelo número de operações de cálculos de vírgula flutuante por segundo (Flops). Actualmente, o mais potente supercomputador mundial, o Summit da IBM, consegue processar até 122,3 petaflops, ou seja, 122,3 vezes 1015 flops, embora a IBM acredite ser possível atingir os 200 petaflops.

Avanços históricos
Se existe um nome associado ao dos supercomputadores, esse nome é Seymour Cray, um engenheiro electrotécnico que criou os primeiros supercomputadores através da sua visão, tendo criado a sua empresa, a Cray Research, especializada no desenvolvimento e produção de supercomputadores, em 1972. Desde então, e até à década de noventa, os mais poderosos supercomputadores tinham todos a assinatura de Seymour Cray. Porém, estes sistemas recorriam a um princípio que estava a atingir o seu limite, a utilização de poucos processadores de elevado desempenho, tendo esta arquitectura sido substituída por sistemas que utilizam um maior número de processadores, mesmo que estes sejam de desempenho inferior.

Um dos primeiros supercomputadores a usar esta arquitectura foi o sistema de simulação de túnel de vendo da Fujitsu, que com os seus 166 processadores vectoriais, conseguiu ser o mais poderoso supercomputador do mundo em 1994, embora a Intel tivesse uma solução de desempenho equiparável, composta por 4000 processadores Intel i860. Com a adopção desta arquitectura, levantaram-se novos problemas, como o consumo energético e o sistema de arrefecimento. Por exemplo, o supercomputador Tianhe-1A, que era capaz de gerar 4,7 petaflops, tinha custos anuais de dezassete milhões de euros em energia, não só para o seu funcionamento como para o arrefecimento do mesmo.

IBM Summit
O actual supercomputador mais rápido do mundo é o Summit, desenvolvido pela IBM para o Laboratório Nacional de Oak Ridge, gerido pelo Departamento de Energia dos EUA. Este supercomputador, que ocupa uma área equivalente a dois campos de ténis e chega a consumir 15 MW de energia, é constituído por 4608 módulos interligados entre si, tendo cada módulo dois processadores IBM Power 9 de 22 núcleos e 3,1 GHz, que trabalham de forma paralela em conjunto com os 1,6 TB de memória RAM, bem como com os seis módulos gráficos Nvidia Tesla V100, criados especificamente para este tipo de aplicações. Os dados processados por cada módulo são posteriormente transferidos a uma impressionante velocidade de 2,2 TB por segundo para um sistema de armazenamento de dados central de 250 petabyte de capacidade.

O IBM Summit tem como principal tarefa diversas pesquisas científicas, como simulação de novas fórmulas químicas, a ligação entre o cancro e a genética, investigação de energia de fusão, pesquisa do universo através da astrofísica e simulação dos impactos das alterações climáticas.

Categorias
DescomplicómetroDicas

Editor da revista PCGuia, com mais de 10 anos no mercado de publicações tecnológicas. Grande adepto de tudo o que seja tecnológico, ficção científica e quatro rodas.
Assinaturas