SUPERCOMPUS Y SERVIDORES -GUIA EXPONER

1. SUPERCOMPUTADORAS

1. ¿QUE ES?

Supercomputadora, supercomputador o superordenador es un dispositivo informático con capacidades de cálculo superiores a las computadoras comunes y de escritorio, ya que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto rendimiento y ambiente de cómputo de alto rendimiento, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y rendimiento. Al año 2019, los superordenadores más rápidos funcionaban en aproximadamente más de 148 petaflops (un petaflop, en la jerga de la computación, significa que realizan más de 1000 billones de operaciones por segundo).

1. HISTORIA

Las supercomputadoras fueron introducidas en la década de 1965 y fueron diseñadas principalmente por Seymour Cray en la compañía Control Data Corporation (CDC), la cual dominó el mercado durante esa época, hasta que Cray dejó CDC para formar su propia empresa, Cray Research. Con esta nueva empresa siguió dominando el mercado con sus nuevos diseños, obteniendo el podio más alto en supercómputo durante cinco años consecutivos (1985-1990). En los años ochenta un gran número de empresas competidoras entraron al mercado en paralelo con la creación del mercado de los minicomputadores una década antes, pero muchas de ellas desaparecieron a mediados de los años noventa. El término está en constante flujo. Las supercomputadoras de hoy tienden a convertirse en las computadoras ordinarias del mañana. Las primeras máquinas de CDC fueron simplemente procesadores escalares muy rápidas, y muchos de los nuevos competidores desarrollaron sus propios procesadores escalares a un bajo precio para poder penetrar en el mercado.

De principio a mediados de los años ochenta se vieron máquinas con un modesto número de procesadores vectoriales trabajando en paralelo, lo cual se convirtió en un estándar. El número típico de procesadores estaba en el rango de 4 a 16. En la última parte de los años ochenta y principios de los noventa, la atención cambió de procesadores vectoriales a sistemas de procesadores masivamente paralelos con miles de CPU «ordinarios». En la actualidad, los diseños paralelos están basados en microprocesadores de clase servidor que están disponibles actualmente (2011). Ejemplos de tales procesadores son PowerPC, Opteron o Xeon, y la mayoría de los superordenadores modernos son hoy en día clústeres de computadores altamente afinadas usando procesadores comunes combinados con interconexiones especiales.

Hasta ahora el uso y generación de las mismas se ha limitado a organismos militares, gubernamentales, académicos o empresariales.

Estas se usan para tareas de cálculos intensivos, tales como problemas que involucran física cuántica, predicción del clima, investigación de cambio climático, modelado de moléculas, simulaciones físicas tal como la simulación de aviones o automóviles en el viento (también conocido como Computational Fluid Dinamics), simulación de la detonación de armas nucleares e investigación en la fusión nuclear.

1. CARACTERISTICAS

• Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.

• Usuarios a la vez: Interactúa con miles, en entorno de redes amplias.
• Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.
• Dificultad de uso: solo para especialistas.
• Clientes usuales: grandes centros de investigación.
• Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número π, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un margen de error muy bajo, etc.
• Hardware: Principal funcionamiento operativo

1. PRINCIPALES USOS

Las supercomputadoras se utilizan para abordar problemas muy complejos o que no pueden realizarse en el mundo físico bien, ya sea porque son peligrosos, involucran cosas increíblemente pequeñas o increíblemente grandes. A continuación, damos algunos ejemplos:

• Mediante el uso de supercomputadoras, los investigadores modelan el clima pasado y el clima actual y predicen el clima futuro.
• Los científicos que investigan el espacio exterior y sus propiedades utilizan las supercomputadoras para simular los interiores estelares, simular la evolución estelar de las estrellas (eventos de supernova, colapso de nubes moleculares, etc.), realizar simulaciones cosmológicas y modelar el clima espacial.
• Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría afectar una determinada costa o ciudad.
• Las supercomputadoras se utilizan para probar la aerodinámica de los más recientes aviones militares.
• Las supercomputadoras se están utilizando para modelar cómo se doblan las proteínas y cómo ese plegamiento puede afectar a la gente que sufre la enfermedad de Alzheimer, la fibrosis quística y muchos tipos de cáncer.
• Las supercomputadoras se utilizan para modelar explosiones nucleares, limitando la necesidad de verdaderas pruebas nucleares.

1. SISTEMAS OPERATIVOS

Primeros SO que se utilizaron en los supercomputadores:

Las primeras supercomputadoras que hubo en la historia, no disponían de un sistema operativo incorporado, con lo cual cada sede, laboratorio, etc. que utilizaba uno de estos supercomputadores se hacía cargo de tener que desarrollar un SO en concreto y a la medida de su supercomputador. Por ejemplo, el considerado primer supercomputador de la historia, el CDC 6600, utilizó el sistema operativo llamado Chippewa (COS, que también es nombrado como sistema operativo Cray). Este sistema operativo era bastante simple y su característica principal consistía en poder controlar las diferentes tareas del sistema informático, de esta manera se conseguía que las diferentes tareas siempre dispusieran de lo que requerían para llevar a término su fin. A raíz de este sistema operativo surgieron nuevos, como por ejemplo los llamados Kronos, Scope o Nos.

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