ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORES – HISTORIA

Las supercomputadoras son el tipo de computadoras más potentes y más rápidas que existen en un momento dado. Son de gran tamaño, las más grandes entre sus pares. Pueden procesar enormes cantidades de información en poco tiempo pudiendo ejecutar millones de instrucciones por segundo, están destinadas a una tarea específica y poseen una capacidad de almacenamiento muy grande. Además son los más caros teniendo un costo que puede superar los 30 millones de dólares. Por su alto costo se fabrican muy pocas durante un año, incluso existen algunas que se fabrican solo por pedido.

Cuentan con un control de temperatura especial para poder disipar el calor que algunos de sus componentes pueden llegar a alcanzar. Actúa como árbitro de todas las solicitudes y controla el acceso a todos los archivos, lo mismo hace con las operaciones de entrada y salida. El usuario se dirige a la computadora central de la organización cuando requiere apoyo de procesamiento.

Están diseñados para sistemas de multiprocesamiento, la CPU es el centro del procesamiento y pueden soportar a miles de usuarios en línea. La cantidad de procesadores que puede llegar a tener un supercomputador depende principalmente del modelo, pueden tener desde alrededor de 16 procesadores hasta 512 (como el modelo SX-4 de NEC de 1997) y más. Como pertenecientes a la clase de los supercomputadores se pueden nombrar:

HISTORIA DE LAS SUPERCOMPUTADORAS

El primer supercomputador británico sentó las bases de muchos conceptos todavía usados hoy en día.

En términos modernos tenía una RAM (memoria de acceso aleatorio) de sólo 32 posiciones o 'palabras'. Cada palabra constaba de 32 bits (dígitos binarios), lo que quiere decir que la máquina tenía una cantidad total de 1024 bits de memoria.

La RAM se basó en la tecnología del tubo de rayos catódicos (CRT). Los CRTs fueron usados para almacenar bits de datos como áreas cargadas sobre el fósforo de la pantalla, mostrándose como una serie de puntos incandescentes sobre ella. El haz de electrones del CRT podría controlar esta carga y eficientemente escribir un 1 o 0 y leerlo posteriormente según se solicitase.

Empresas que diseñan Súper Computadoras:

Son varias de las empresas que han sido protagonistas en la historia y evolución de la súper-computación. A continuación se listan tres de estas empresas y sus principales logros y sistemas.

SUPER COMPUTADORAS CRAY

CRAY: creada en Marzo del 2000 de la unión de Tera Computer Company y Cray Research, es un líder en el mercado de las supercomputadoras, la compañía CRAY comienza en 1972 cuando el legendario Seymor Cray conocido como el “padre de las Súper Computadoras“ fundó Cray Research en Wisconsin. Es uno de los más reconocidos fabricantes de supercomputadoras y uno de los pioneros en el área con su supercomputadora Cray-1 en 1976[1, 2]. En la actualidad 3 de sus supercomputadoras se encuentran en el top 10. Jaguar, Cielo y Hopper, todas con un rendimiento por encima de 1 PetaFLOP.La actual tercera supercomputadora más rápida del mundo fue producida por Cray, y está ubicada en el Laboratorio nacional de Oak Ridge en USA LA Cray XT5 Jaguar con 224.256 núcleos Opteron de AMD, lo que le da una capacidad de cálculo de 1.75 PetaFlops. La computadora está compuesta por 18.688 nodos, cada uno contiene dos procesadores AMD Opteron de 6 núcleos 2435 y 16GB de memoria.[3, 4, 5]

Características:

1.1.1

Una de las características de la Empresa Cray Incorporation en sus ordenadores que eran máquinas extremadamente costosas, y el número de unidades vendidas era pequeño comparado con los mainframes, por esto, la mayoría de los centros con una instalación Cray se consideraba de prestigio al ser miembros del “clum exclusivo de operadores de Cray”

1.1.2

Otra característica muy importante es que este nuevo tipo de procesadores pertenecen a la tecnología CMOS los cuales solo requieren enfriamiento por aire a 15 grados centígrados y no una compleja congelación de enfriamiento con Flourinert , como la que usa la actual super computadora por lo cual el mantenimiento es mínimo.

SUPER COMPUTADORAS Y MACRO COMPUTADORAS IBM

IBM: Es uno de los mayores fabricantes y pioneros de las supercomputadoras. Desde los años 50 IBM ha sido un fabricante regular de supercomputadoras, empezando por la IBM 7030 que se entregó en 1961 y tenía una capacidad computacional de 4MIPS.En los años 90 construyo la supercomputadora de ajedrez Deep Blue, que venció en solo una partida al entonces campeón mundial Gary Kasparov. Esta computadora estaba compuesta por 30 nodos basados en el RS/6000 cada uno con 30 microprocesadores P2SC de 120MHz, tenía una capacidad de 11.38 GigaFlops y era capaz de ejecutar 200 millones de posiciones por segundo. Luego IBM produjo una versión mejorada: la Deeper blue que venció a Kasparov en un encuentro a 6 partidas. En 1999 IBM inicia el

proyecto Blue Gene, que estaba orientado a diseñar supercomputadoras que pudiesen operar en el rango de los PetaFLops, pero consumiendo una cantidad limitada de potencia. Como resultado de este proyecto se produjeron la Blue Gene/L, la Blue Gene/P y la Blue Gene/Q, que lideraron por muchos años los principales rankings. Actualmente la supercomputadora más rápida de IBM es la Roadrunner, que ocupa el décimo lugar a nivel mundial con un rendimiento pico de 1.7 Petaflops. La Roadru7nner es un diseño hibrido ya que posee 12960 procesadores PowerXcell 8i (la arquitectura cell similar a la de la CPU del PS3) y 6480 Procesadores Opteron de doble núcleo. El total de RAM es de 103.6TB5.

CARACTERÍSTICAS

Los dos nuevos ordenadores serán capaces de procesar a 460 billones de cálculos por segundo, más de una vez y medio el poder de procesamiento combinando de las 500 computadoreas más grandes que existen actualmente en el mundo, según IBM.

Uno de los ordenadores, recibe el nombre de ASCI Purple, es ocho veces más rápida que el utilizafo en estos momentos por los laboratorios norteamericanos de Livermore para la simulación de ensayos nucleares, y conocido como ASCI Blue.

Computadoras SGI

SGI:

...