Súper computadoras.


Súper computadoras.
¿Qué son?

Una supercomputadora o un superordenador, es un equipo con una capacidad de cálculo superior a las de las computadoras comunes y de escritorio, con la particularidad de ser usadas para fines específicos.



¿En dónde se utilizan?

Predicción del clima – Se use información que llega en tiempo real en todo momento desde distintas centrales de información del planeta, siendo necesario que las estimaciones se hagan a cada segundo para calcular el clima alrededor del mundo. En este caso se buscan patrones para predecir los cambios climáticos o evitar tragedias.
Estudio del universo – Debido a que es tan extenso y se usan un sinfín de variables, un equipo convencional no puede procesar semejante cantidad de información.
Simulación de efectos destructivos y peligrosos – Las pruebas nucleares o las situaciones de alto riesgo precisan de una alta potencia de trabajo a nivel de procesamiento.
Mecánica cuántica – Se usan con regularidad para el tratamiento del información de mecánica cuántica y estudiar los sistemas físicos a un nivel atómico.
Modelado – Para el modelo intensivo se usan supercomputadoras. Es muy útil para los estudios moleculares, investigaciones de polímeros, composiciones químicas y simulaciones como una investigación del túnel de viento.
Militar – Las aplicaciones militares son bastante complejas. Se identifican los posibles efectos de una detonación nuclear a gran escala.

Características:

•          Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.
•          Usuarios a la vez: hasta 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.
•          Penetración social: prácticamente nula.
•          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.
•          Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo.
•          Hardware: Principal funcionamiento operativo



Historia de las Súper Computadoras.

MANCHESTER MARK (1948)
El primer supercomputador británico sentó las bases de muchos conceptos todavía usados hoy en día.
Características:
·         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.

FERRANTI ATLAS:
A mediados de 1950 Inglaterra fue por detrás de los Estados Unidos en la producción de computadores de alto rendimiento.
En otoño de 1956 Tom Kilburn (co-diseñador del Manchester Mark I) había iniciado un intento conocido como el computador MUSE (microsegundo)

Características:
·         Las especificaciones de diseño incluían el deseo de una velocidad de instrucción próxima a una orden por microsegundo y la necesidad de agregar un gran número de periféricos de varios tipos.
·         También requerían que hubiera una capacidad de almacenamiento de acceso inmediato superior a cualquiera de las que entonces había disponible.
Las técnicas especiales que fueron empleadas eventualmente incluyeron las que actualmente son conocidas como: multiprogramación; planificación de tareas; spooling; interrupciones; pipelining; almacenamiento intercalado; unidades de transferencia autónomas; paginación y almacenamiento virtual, técnicas todavía no creadas.
 En 1959 el computador había sido renombrado como el Atlas y fue después desarrollado como una unión entre Universidad de Manchester y la empresa Ferranti de Tom Kilburn. Atlas fue inaugurado el 7 de Diciembre de 1962. Se consideró que iba a ser el más potente computador del mundo. Era 80 veces mas potente que Meg/Mercury y 2400 veces más potente que el Mark 1.

IBM y NAS (1960-1980)

El primer computador IBM en Daresbury, un IBM 1800, llegó en Junio de 1966 y actuó como un computador de control y transferencia de datos para el sincrotón NINA, entonces el principal servicio experimental. Fue rápidamente seguido por el primer computador central IBM en Daresbury, el IBM 360/50 el cual inició el servicio en Julio de 1966. Este fue sustituido por un IBM 360/65 en Noviembre de 1968.
Sin embargo estos fracasos del computador fueron 'ignorados' por los usuarios que estaban esperando por la corredera para reaparecer, y sólo anotaban un ligero retardo de velocidad en las operaciones. El NAS/7000 (un IBM 'clonico') fue instalado en Junio de 1981.
Características:
1.    Funcionaba por medio de tarjetas perforadas.
2.    El tiempo de carga y descarga se midió lo menos en decenas de minutos.
Función principal:
·         Proporcionar la capacidad suficiente para los grupos de física de alta energía que trabajaban en laboratorios.

CRAY: (1970)
Diseñadas por Seymour Cray en la compañía Control Data Corporation(CDC).
Este personaje dejo la empresa CDC, para crear su empresa llamada Cray Research.
Características:
Eran simplemente procesadores escalares muy rápidos.



CONVEX C-220 Y LA REVOLUCIÓN UNIX
La llegada de UNIX cambió cualitativamente el modo en que los científicos abordaban problemas informáticos. Primeramente es un modo flexible de proporcionar potencia al ordenador, al rápidamente cambiante mercado del hardware y de un modo crucial a los cambiantes requerimientos de las aplicaciones científicas de los usuarios. Nuevos componentes puede ser añadidos simplemente, o incrementada la potencia como sea necesario.
INTEL - Computadores iPSC/860
Características:
·         64 nodos Rx.
·         Cada nodo tiene un reloj de 40 MHz y 16 Mbytes de memoria.
·         El hardware de conexión directa permite transferencias de datos nodo a nodo de 2.8 Mbytes/second.
·         Hay 12 Gbytes de disco unido localmente y conexiones Ethernet a una estación de trabajo Sun-670MP para acceso de usuario.
·         Un rendimiento de nodo máximo individual de 40 Mflops ofrece un total de más de 2.5 Gflops para la máquina completa.
El software para hacer la programación más fácil incluye: Fortran y C a través de compiladores.
FAMILIA BESM
Serie de computadores numéricos de "alto rendimiento"
El BESM-6 fue diseñado en 1965 por un grupo de ingenieros que trabajaban en el Instituto S.A.Lebedev de Mecánica Precisa y Equipamiento Informático (ITMiVT en Rusia).
La producción se inició en 1967, por la "Planta SAM" (SAM significa "Máquinas Informáticas-Analíticas Machines") en Moscú. La configuración básica incluía CPU, 192 Kb de memoria de núcleo, tambores magnéticos, unidad de disco de cinta magnética patentada, teletipos, máquinas de escribir (con interface paralela), impresoras alfanuméricas y lectoras y grabadoras de tarjeta/cinta perforada. Se hicieron alrededor
de 350 copias hasta principios de los 80. Las últimas configuraciones incluían cintas estándar de 1/2 pulgadas y unidades de disco magnéticas clónicas de IBM, videoterminales en serie, ploters, etc, la mayoría de ellos importados o clónicos del hardware original.


Las 5 súper computadoras más potentes hasta el año  2017
·         TaihuLight – Sunway MPP, SW26010, National Supercomputing Center, Wuxi, China — 10,6 millones de núcleos, 93,01 petaflops.
·         Tianhe-2 – TH-IVB-FEP Cluster, National Super Computer Center en Guangzhou, China — 3,12 millones de núcleos, 33,86 petaflops.
·         Piz Daint – Cray XC30 con 116k núcleos Xeon y Nvidia , Swiss National Computing Centre (CSCS) en Suiza – 361.760 núcleos, 19,59 petaflops.
·         Gyoukou – ZettaScaler-2.2 HPC system, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology – 19.860.000 núcleos, 19,135 petaflops.
·         Titan – Cray XK7 system, U.S. Department of Energy, Oak Ridge National Laboratory — 17,59 petaflops.
Curiosidades de las supercomputadoras
El 98,8% de la supercomputadoras en el planeta utilizan Linux como su sistema operativo.
En la actualidad se puede denominar la lucha por contar con la supercomputadoras más potentes del mundo como una especie de guerra fría informática, ya que en los Estados Unidos y China acaparan este sector en el planeta.
De acuerdo con los expertos en el sector, cada vez más hay acercamientos en cuanto a imitar el modo en el que funciona el cerebro humano por medio de la supercomputadoras.
Aunque no se habla de manera regular sobre la supercomputadoras, son cada vez más necesarios para la vida moderna, como por ejemplo con las predicciones del clima.
Las supercomputadoras requieren de instalaciones especiales de gran tamaño, además de acondicionado industria.
Sólo pueden ser usadas por especialistas, ya que un usuario promedio no estaría en condiciones.
Fuentes:
https://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputadora







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