China ha ocupado puesto número en la clasificación de superordenadores más potentes del mundo desde 2013. Pero Estados Unidos podría estar a punto de recuperar el trono gracias Summit, un superordenador desarrollado en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (EE. UU.). La nueva máquina tiene suficiente poder de procesamiento como para superar al actual líder, el Sunway TaihuLight de China.

A máximo rendimiento (2000 petaflops) Summit es capaz de realizar 200 millones de cálculos por segundo. Para poner esto en contexto, todas las personas en la Tierra tendrían que hacer un cálculo cada segundo de cada día durante 305 días para alcanzar la misma potencia de cálculo que Summit logra en un abrir y cerrar de ojos. Summit es un 60 % más rápido que el TaihuLight y casi ocho veces más rápido que una máquina llamada Titan, que también se encuentra en Oak Ridge y mantuvo el récord de velocidad de supercomputación estadounidense hasta la llegada de Summit.

Los superordenadores se usan en todo tipo de industrias, desde el diseño de nuevos aviones y armas nucleares hasta la creación de nuevos materiales y el desarrollo de investigaciones fundamentales. Si el más potente está en EE. UU., sus investigadores sus fuerzas armadas tendrán ventaja sobre los demás.

Foto: Este nodo contiene chips para la supercomputadora Summit. Crédito: Laboratorio Nacional Oak Ridge.

El equipo de Oak Ridge afirma que Summit es el primer superordenador diseñado desde cero para ejecutar aplicaciones de inteligencia artificial (IA), como el aprendizaje automático y las redes neuronales. Incorpora más de 27.000 chips GPU de Nvidia, cuyos productos ya han dado soporte a muchas aplicaciones de IA. También incluye algunos de los chips Power9 de IBM, que la compañía lanzó el año pasado específicamente para trabajos de inteligencia artificial. Por último, dispone de un enlace de comunicaciones ultrarrápido para enviar datos entre los caballos de batalla de silicio.

El portavoz de IBM Bob Picciano afirma que Summit puede ejecutar algunas aplicaciones hasta 10 veces más rápido que Titan mientras que su consumo energético solo aumenta en un 50 %. Entre los proyectos de IA que ya se han programado para trabajar en Summit, destaca uno que analizará enormes volúmenes de informes escritos e imágenes médicas para intentar identificar las posibles relaciones entre los genes y el cáncer. Otro tratará de identificar los rasgos genéticos que podrían predisponer a las personas a la adicción a los opioides y otras dolencias.

Este tipo de superordenadores también ayudarán a avanzar áreas como los modelos climáticos. El investigador del Instituto Carnegie para la Ciencia de la Universidad de Stanford (EE. UU.) Patrick Brown señala que uno de los mayores desafíos consiste en modelar el comportamiento de las nubes, que tienen una gran influencia en el calentamiento global. Brown explica aumentar la capacidad computacional facilitará la creación de modelos para entender qué le está sucediendo a las nubes con mucho mayor detalle y en plazos de tiempo más largos. Eso podría ayudar a resolver la relación entre los resultados de diferentes modelos climáticos.

Summit también da un paso importante hacia el próximo gran hito informático: máquinas capaces de alcanzar un exaflop (o un billón de cálculos por segundo). Ya está en marcha una carrera internacional para llegar en primer lugar a este hito, con Estados Unidos y China considerados como los dos favoritos. A pesar de que estas máquinas  podrían costar entre 258 millones y 387 millones de euros cada una, EE. UU. espera tener, como mínimo, una en marcha entre 2021 y 2023.

Summit ocupa un área similar a dos canchas de tenis y mueve más de 15.000 litros de agua por minuto a través de su sistema de enfriamiento para llevar cerca de 13 megavatios de calor. El investigador de Oak Ridge Jack Wells explica que la experiencia de construir una máquina de este tipo facilitará la construcción de ordenadores a exaescala, que requerirán una infraestructura aún más impresionante. Cosas como el manejo avanzado de la memoria de Summit y los novedosos enlaces de amplio ancho de banda que conectan sus chips serán esenciales para manejar la gran cantidad de datos que las máquinas de exaescala generarán.

Gracias a estos y otros avances, Summit nos ayudará a alcanzar picos de potencia informática más impresionantes.