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Cómputo de exaescala de Intel

[23/06/2011] En la International Supercomputing Conference (ISC), Kirk Skaugen, vicepresidente de Intel Corporation y gerente general del Data Center Group, habló sobre la visión de la compañía de lograr un desempeño ExaFLOP/s hacia el final de esta década. Un ExaFLOP/s es un trillón de operaciones de cómputo por segundo, cientos de veces más que las supercomputadoras más rápidas de hoy en día.

Alcanzar niveles de desempeño exaescala en el futuro no solo requiere los esfuerzos combinados de la industria y de gobiernos, sino también enfoques como la arquitectura Intel Many Integrated Core (Intel MIC, se pronuncia Mike), según Skaugen. Manejar el crecimiento explosivo de la cantidad de datos compartidos a través de Internet, buscar soluciones al cambio climático, manejar los crecientes costos de acceso a recursos como el petróleo y el gas y otra a multitud de desafíos, requieren mayores cantidades de recursos de cómputo, que solo supercomputadoras con un desempeño cada vez más elevado podrán abordar.
"Mientras los procesadores Intel Xeon son claramente la arquitectura de elección de la actual lista TOP500 de supercomputadoras, Intel está ampliando su foco en el cómputo de alto desempeño, al llevar a la industria a la próxima frontera con nuestra arquitectura Many Integrated Core, hacia cargas de trabajo de petaescala y las futuras de exaescala", señaló Skaugen. "Intel está extraordinariamente equipada con tecnologías de fabricación sin precedentes, innovaciones en arquitectura y un entorno de software de programación familiar, que nos acercarán a esta expresiva meta de la exaescala".
Abriendo camino hacia el desempeño exaflop
La búsqueda incesante de Intel de la Ley de Moore -que es duplicar la densidad de transistores en los microprocesadores más o menos cada dos años para aumentar la funcionalidad y el desempeño, al tiempo que se reducen los costos-, en combinación con un modelo innovador y eficiente de software de programación y extrema escalabilidad del sistema, fueron observados por Skaugen como ingredientes clave para cruzar el umbral del cómputo petaescala, hacia una nueva era de cómputo exaescala. Sin embargo, junto a este incremento del desempeño viene un aumento significativo en el consumo de energía.
A modo de ejemplo, para que la supercomputadora más rápida de hoy día en China, la Tianhe-1A, logre un desempeño exaescala, se requeriría una cantidad de energía superior a 1,6 GW, un porcentaje que es lo suficientemente grande para suministrar electricidad a dos millones de casas. Esto representa un desafío de eficiencia energética.
Para responder a este reto, Intel e investigadores europeos establecieron tres laboratorios europeos con tres objetivos principales: crear una presencia sustentada de socios en Europa; aprovechar la creciente relevancia de los europeos en la investigación en cómputo de alto desempeño (HPC, del inglés "High Performance Computing"), y hacer crecer, de manera exponencial, las capacidades en Ciencias del Cómputo, así como en ingeniería y en cómputo estratégico. Una de las metas técnicas de estos laboratorios es la creación de aplicaciones de simulación que empiezan a abordar los desafíos de eficiencia energética de llegar al desempeño exaescala.
Skaugen señaló que el mercado HPC tiene un enorme potencial de crecimiento. Mientras que las supercomputadoras de la década de 1980 ofrecían un desempeño de GigaFLOP/s (miles de millones de operaciones de punto flotante por segundo), las máquinas más poderosas de hoy han incrementado este valor en varios millones de veces. Esto, a su vez, aumentó la demanda por los procesadores que se utilizan en supercomputación. Para el año 2013, Intel espera que las 100 supercomputadoras más poderosas del mundo utilicen un millón de procesadores. Se espera que este número se duplique en el 2015 y se prevé que alcance los ocho millones de unidades a finales de la década. Se estima que el desempeño del sistema clasificado como número 1 del TOP 500 alcance los 100 PetaFLOP/s en 2015 y rompa la barrera de 1 Exaflop/s en el 2018. Hacia el final de la década, se prevé que el sistema más rápido de la Tierra sea capaz de proporcionar un desempeño de más de 4 ExaFLOP/s.
Se planea que el primer producto de Intel MIC, con nombre código "Knights Corner", entre en producción en la tecnología de 22 nanómetros de Intel, que utilizará los transistores Tri-Gate 3-D. Intel está distribuyendo actualmente plataformas de desarrollo de software Intel MIC, con nombre código "Knights Ferry", para seleccionar socios de desarrollo.
CIO, Perú