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En las d\u00e9cadas transcurridas desde que Seymour Cray desarroll\u00f3 lo que se considera la primera supercomputadora del mundo, la CDC 6600<\/u> (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>, se ha librado una carrera armamentista en la comunidad inform\u00e1tica de alto rendimiento (HPC). El objetivo: mejorar el rendimiento, por cualquier medio, a cualquier precio.<\/p>\nImpulsado por los avances en los campos de la inform\u00e1tica, el almacenamiento, las redes y el software, el rendimiento de los sistemas l\u00edderes se ha multiplicado por un bill\u00f3n desde la presentaci\u00f3n del CDC 6600 en 1964, desde los millones de operaciones de coma flotante por segundo (megaFLOPS) hasta la quintillones (exaFLOPS).<\/p>\n\nEl actual poseedor de la corona, una colosal supercomputadora estadounidense llamada Frontera<\/u>, es capaz de lograr 1.102 exaFLOPS seg\u00fan el punto de referencia High Performance Linpack (HPL). Pero se sospecha que incluso m\u00e1quinas m\u00e1s poderosas son en funcionamiento en otros lugares<\/u>a puerta cerrada.<\/p>\n
Se espera que la llegada de las llamadas supercomputadoras a exaescala beneficie pr\u00e1cticamente a todos los sectores, desde la ciencia hasta la ciberseguridad, desde la atenci\u00f3n m\u00e9dica hasta las finanzas, y prepare el escenario para nuevos y poderosos modelos de IA que, de otro modo, habr\u00edan llevado a\u00f1os entrenar.<\/p>\n\n\n
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<\/picture><\/p>\n<\/div>\n<\/div>La CDC 6600, ampliamente considerada la primera supercomputadora del mundo. <\/span>(Cr\u00e9dito de la imagen: Museo de Historia de la Computaci\u00f3n)<\/span><\/figcaption><\/figure>\nSin embargo, un aumento en las velocidades de esta magnitud ha tenido un costo: el consumo de energ\u00eda. A todo gas, Frontier consume hasta 40MW<\/u> (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span> de energ\u00eda, aproximadamente lo mismo que 40 millones PC de escritorio<\/u>.<\/p>\n La supercomputaci\u00f3n siempre se ha tratado de ampliar los l\u00edmites de lo posible. Pero a medida que la necesidad de minimizar las emisiones se vuelve cada vez m\u00e1s clara y los precios de la energ\u00eda contin\u00faan aumentando, la industria de HPC tendr\u00e1 que volver a evaluar si vale la pena seguir su principio rector original.<\/p>\n
Una organizaci\u00f3n que opera a la vanguardia de este problema es la Universidad de Cambridge, que en asociaci\u00f3n con Dell Technologies ha desarrollado m\u00faltiples supercomputadoras con eficiencia energ\u00e9tica en la vanguardia del dise\u00f1o.<\/p>\n
los Wilkes3<\/u> (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>por ejemplo, est\u00e1 posicionado solo en el puesto 100 en el gr\u00e1ficos de rendimiento general<\/u> (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>pero ocupa el tercer lugar en el verde500<\/u> (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>una clasificaci\u00f3n de los sistemas HPC basada en el rendimiento por vatio de energ\u00eda consumida.<\/p>\nEn conversaci\u00f3n con TechRadar Pro<\/em>el Dr. Paul Calleja, director de Research Computing Services de la Universidad de Cambridge, explic\u00f3 que la instituci\u00f3n est\u00e1 mucho m\u00e1s preocupada por construir m\u00e1quinas altamente productivas y eficientes que por m\u00e1quinas extremadamente poderosas.<\/p>\n\u201cRealmente no estamos interesados \u200b\u200ben sistemas grandes, porque son soluciones puntuales altamente espec\u00edficas. Pero las tecnolog\u00edas implementadas dentro de ellos tienen una aplicaci\u00f3n mucho m\u00e1s amplia y permitir\u00e1n que los sistemas operen un orden de magnitud m\u00e1s lento de una manera mucho m\u00e1s eficiente en cuanto a costos y energ\u00eda\u201d, dice el Dr. Calleja. <\/p>\n
\u201cAl hacerlo, se democratiza el acceso a la inform\u00e1tica para muchas m\u00e1s personas. Estamos interesados \u200b\u200ben usar tecnolog\u00edas dise\u00f1adas para esos grandes sistemas de \u00e9poca para crear supercomputadoras mucho m\u00e1s sostenibles, para una audiencia m\u00e1s amplia\u201d.<\/p>\n\n\n
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Puede que la supercomputadora Wilkes3 no sea la m\u00e1s r\u00e1pida del mundo, pero se encuentra entre las m\u00e1s eficientes energ\u00e9ticamente. <\/span>(Cr\u00e9dito de la imagen: Universidad de Cambridge)<\/span><\/figcaption><\/figure>\nEn los pr\u00f3ximos a\u00f1os, el Dr. Calleja tambi\u00e9n predice un impulso cada vez m\u00e1s feroz por la eficiencia energ\u00e9tica en el sector de HPC y en la comunidad de centros de datos en general, donde el consumo de energ\u00eda representa m\u00e1s del 90 % de los costos, seg\u00fan nos dijeron.<\/p>\n
Las recientes fluctuaciones en el precio de la energ\u00eda relacionadas con la guerra en Ucrania tambi\u00e9n habr\u00e1n hecho que las supercomputadoras sean mucho m\u00e1s costosas, particularmente en el contexto de la computaci\u00f3n a exaescala, lo que ilustra a\u00fan m\u00e1s la importancia del rendimiento por vatio.<\/p>\n
En el contexto de Wilkes3, la universidad descubri\u00f3 que hab\u00eda una serie de optimizaciones que ayudaron a mejorar el nivel de eficiencia. Por ejemplo, al reducir la velocidad del reloj a la que se ejecutaban algunos componentes, seg\u00fan la carga de trabajo, el equipo pudo lograr reducciones en el consumo de energ\u00eda del orden del 20-30 %.<\/p>\n
\u201cDentro de una familia arquitect\u00f3nica particular, la velocidad del reloj tiene una relaci\u00f3n lineal con el rendimiento, pero una relaci\u00f3n cuadr\u00e1tica con el consumo de energ\u00eda. Ese es el asesino\u201d, explic\u00f3 el Dr. Calleja.<\/p>\n
\u201cReducir la velocidad del reloj reduce el consumo de energ\u00eda a un ritmo mucho m\u00e1s r\u00e1pido que el rendimiento, pero tambi\u00e9n prolonga el tiempo que lleva completar un trabajo. Entonces, lo que deber\u00edamos considerar no es el consumo de energ\u00eda durante una ejecuci\u00f3n, sino la energ\u00eda consumida por trabajo. Hay un punto dulce\u201d.<\/p>\n
El software es el rey<\/h2>\n M\u00e1s all\u00e1 de ajustar las configuraciones de hardware para cargas de trabajo espec\u00edficas, tambi\u00e9n hay una serie de optimizaciones que se deben realizar en otros lugares, en el contexto del almacenamiento y las redes, y en disciplinas conectadas como la refrigeraci\u00f3n y el dise\u00f1o de racks.<\/p>\n
Sin embargo, cuando se le pregunt\u00f3 d\u00f3nde espec\u00edficamente le gustar\u00eda ver los recursos asignados en la b\u00fasqueda para mejorar la eficiencia energ\u00e9tica, el Dr. Calleja explic\u00f3 que el enfoque debe estar en el software, ante todo.<\/p>\n
\u201cEl hardware no es el problema, se trata de la eficiencia de la aplicaci\u00f3n. Este va a ser el principal cuello de botella en el futuro\u201d, dijo. \u201cLos sistemas de exaescala actuales se basan en GPU<\/u> arquitecturas y la cantidad de aplicaciones que pueden ejecutarse de manera eficiente a escala en sistemas de GPU es peque\u00f1a\u201d.<\/p>\n
\u201cPara aprovechar realmente la tecnolog\u00eda actual, debemos centrarnos mucho en el desarrollo de aplicaciones. El ciclo de vida del desarrollo se extiende durante d\u00e9cadas; el software que se usa hoy en d\u00eda se desarroll\u00f3 hace 20 o 30 a\u00f1os y es dif\u00edcil cuando tienes un c\u00f3digo tan longevo que necesita ser redise\u00f1ado\u201d.<\/p>\n
Sin embargo, el problema es que la industria de HPC no tiene el h\u00e1bito de pensar primero en el software. Hist\u00f3ricamente se ha prestado mucha m\u00e1s atenci\u00f3n al hardware, porque, en palabras del Dr. Calleja, \u201ces f\u00e1cil; solo compras un chip m\u00e1s r\u00e1pido. No tienes que pensar inteligentemente\u201d.<\/p>\n
\u201cSi bien ten\u00edamos la Ley de Moore, con una duplicaci\u00f3n del rendimiento del procesador cada dieciocho meses, no ten\u00edas que hacer nada [on a software level] para aumentar el rendimiento. Pero esos d\u00edas se han ido. Ahora bien, si queremos avances, tenemos que volver atr\u00e1s y redise\u00f1ar el software\u201d.<\/p>\n\n\n
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A medida que la Ley de Moore comienza a fallar, ya no se puede confiar en los avances en la arquitectura de la CPU como fuente de mejoras de rendimiento. <\/span>(Cr\u00e9dito de la imagen: Alexander_Safonov \/ Shutterstock)<\/span><\/figcaption><\/figure>\nEl Dr. Calleja reserv\u00f3 algunos elogios para Intel, en este sentido. como el servidor<\/u> el espacio de hardware se vuelve m\u00e1s diverso desde la perspectiva del proveedor (en la mayor\u00eda de los aspectos, un desarrollo positivo), la compatibilidad de aplicaciones tiene el potencial de convertirse en un problema, pero Intel est\u00e1 trabajando en una soluci\u00f3n.<\/p>\n
\u201cUn diferenciador que veo para Intel es que invierte much\u00edsimo [of both funds and time] en el una API<\/u> ecosistema, para desarrollar la portabilidad del c\u00f3digo entre tipos de silicio. Es este tipo de cadenas de herramientas lo que necesitamos para permitir que las aplicaciones del ma\u00f1ana aprovechen el silicio emergente\u201d, se\u00f1ala.<\/p>\n
Por separado, el Dr. Calleja pidi\u00f3 un enfoque m\u00e1s estricto en la \u00abnecesidad cient\u00edfica\u00bb. Con demasiada frecuencia, las cosas \u201csalen mal en la traducci\u00f3n\u201d, creando una desalineaci\u00f3n entre las arquitecturas de hardware y software y las necesidades reales del usuario final.<\/p>\n
Un enfoque m\u00e1s en\u00e9rgico para la colaboraci\u00f3n entre industrias, dice, crear\u00eda un \u00abc\u00edrculo virtuoso\u00bb compuesto por usuarios, proveedores de servicios y vendedores, lo que se traducir\u00e1 en beneficios tanto del desempe\u00f1o y<\/em> perspectiva de la eficiencia.<\/p>\nUn futuro a escala zetta<\/h2>\n De manera t\u00edpica, con la ca\u00edda del hito simb\u00f3lico de la exaescala, la atenci\u00f3n ahora se centrar\u00e1 en el siguiente: la escala zetta.<\/p>\n
\u201cZettascale es solo la pr\u00f3xima bandera en el suelo\u201d, dijo el Dr. Calleja, \u201cun t\u00f3tem que destaca las tecnolog\u00edas necesarias para alcanzar el pr\u00f3ximo hito en los avances inform\u00e1ticos, que hoy en d\u00eda son inalcanzables\u201d.<\/p>\n
\u201cLos sistemas m\u00e1s r\u00e1pidos del mundo son extremadamente caros para lo que se obtiene de ellos, en t\u00e9rminos de producci\u00f3n cient\u00edfica. Pero son importantes, porque demuestran el arte de lo posible y hacen avanzar la industria\u201d.<\/p>\n\n\n
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Pembroke College, Universidad de Cambridge, la sede del Open Zettascale Lab. <\/span>(Cr\u00e9dito de la imagen: Universidad de Cambridge)<\/span><\/figcaption><\/figure>\nSi los sistemas capaces de lograr un zettaFLOPS de rendimiento, mil veces m\u00e1s potente que la cosecha actual, se pueden desarrollar de una manera que se alinee con los objetivos de sostenibilidad depender\u00e1 de la capacidad de invenci\u00f3n de la industria.<\/p>\n
No existe una relaci\u00f3n binaria entre el rendimiento y la eficiencia energ\u00e9tica, pero se requerir\u00e1 una buena dosis de destreza en cada subdisciplina para brindar el aumento de rendimiento necesario dentro de un marco de potencia adecuado.<\/p>\n
En teor\u00eda, existe una proporci\u00f3n \u00e1urea entre el rendimiento y el consumo de energ\u00eda, por lo que se puede decir que los beneficios para la sociedad que genera la HPC justifican el gasto en emisiones de carbono.<\/p>\n
La cifra precisa seguir\u00e1 siendo esquiva en la pr\u00e1ctica, por supuesto, pero la b\u00fasqueda de la idea es en s\u00ed misma, por definici\u00f3n, un paso en la direcci\u00f3n correcta.<\/p>\n\n<\/aside>\n<\/div>\nSource link-36<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"En las d\u00e9cadas transcurridas desde que Seymour Cray desarroll\u00f3 lo que se considera la primera supercomputadora del mundo, la CDC 6600 (se abre en una pesta\u00f1a nueva), se ha librado…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":240419,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[21980],"tags":[1404,37607,3074,4944,8217],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/240418"}],"collection":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=240418"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/240418\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":240420,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/240418\/revisions\/240420"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/media\/240419"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=240418"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=240418"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=240418"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}