El verano pasado, tres camiones viajaron por el norte de Inglaterra transportando un cargamento inusual. Durante 150 millas, casi 500 computadoras se envolvieron individualmente en un edredón para su protección.
Estas computadoras alguna vez formaron parte de una supercomputadora de 13 toneladas en Cheshire y estaban siendo trasladadas a su nuevo hogar en la Universidad de Durham. Ahora, después de meses de minuciosa instalación, esta supercomputadora de segunda mano se ha convertido en una de las máquinas más grandes del país para la investigación astronómica.
Con 4,3 petabytes de almacenamiento, tiene alrededor de una décima parte del almacenamiento del superordenador más rápido del Reino Unido (el Cray XC40 de Met Office) y tiene una potencia de procesamiento de 166 TeraFlops, en comparación con los aproximadamente 7.000 TeraFlops de Cray.
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Armar la computadora fue un esfuerzo de la comunidad, según Lydia Heck, quien ha manejado las computadoras en el Instituto de Cosmología Computacional de Durham durante los últimos 30 años. Investigadores, estudiantes y profesores se ofrecieron como voluntarios para ayudar a reconstruir el rompecabezas, combinando algunos de los equipos antiguos de Durham con las computadoras transportadas en los camiones.
Esto incluyó sacar cada uno de los 2,400 discos de almacenamiento de ocho racks, reinstalarlos y luego pasar semanas tratando de encontrar y corregir errores.
Por qué las supercomputadoras son tan importantes
Las supercomputadoras desempeñan un papel crucial en la investigación científica porque ampliar los límites del conocimiento requiere computadoras cada vez más poderosas capaces de realizar miles de cálculos por segundo.
La astronomía, la química, la biología y la previsión meteorológica dependen del poder de las supercomputadoras. Las supercomputadoras no son solo las más poderosas; funcionan de una manera completamente diferente a las computadoras normales. Realizan muchos cálculos a la vez, conocidos como procesamiento paralelo, en lugar de la computadora en la que está leyendo esto, que realiza cada tarea una a la vez.
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Por lo general, se utilizan para calcular problemas complejos, muchos de los cuales son exponenciales, lo que significa que cada vez que desea agregar un parámetro, duplica la potencia necesaria para una simulación.
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La potencia informática ha sido durante mucho tiempo un factor limitante en astronomía, por ejemplo. En la década de 1980, los investigadores debatían si el sistema solar se movía o no de manera caótica, pero solo cuando se inventaron computadoras más poderosas se resolvió el debate, es algo caótico.
Superpoderes de reciclaje
La supercomputadora 'reciclada' de Durham ya está en funcionamiento, contribuyendo al centro de investigación nacional del Reino Unido, DiRAC, que se especializa eninvestigación en física de partículas, astronomía y cosmología. La nueva maquinaejecuta códigos para la investigación en física de partículas, física nuclear, astronomía y cosmología. Los investigadores de todo el país pueden solicitar tiempo en la máquina, a la que se puede acceder de forma remota desde cualquier parte del mundo.
Pero ejecutar una supercomputadora es mucho más de lo que parece. La máquina requiere un sistema de energía ininterrumpida, refrigeración por agua y aire, y tiene sus propios generadores de energía diesel como respaldo.
Al entrar en la habitación que alberga la máquina, en la planta baja del edificio de Ciencias de la Tierra de Durham, las primeras sensaciones en golpear son el calor y el ruido.
Hay más de 500 computadoras aquí, todas gritando, dice Heck. Imagine el calor que se puede generar desde su propia computadora de escritorio o portátil, y multiplíquelo por 500.
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En el techo se colocan latas de nitrógeno por valor de £ 150,000, preparadas y listas para desplegarse en caso de incendio. Dado que el agua no sería rival para la energía emitida por estas máquinas, la única opción sería privar de oxígeno a un fuego.
En la puerta de al lado se encuentra el hermano pequeño de la supercomputadora más nueva, una miserable alineación de unas 200 computadoras que se está retirando lentamente de servicio. Cada vez que una de las máquinas se rompe, dice Heck, en lugar de arreglarla, el equipo simplemente la deja morir.
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Trabajando constantemente, algunos de los códigos que se ejecutan en la computadora duran millones de horas de computación, lo que significa que no hay espacio para un corte de energía, o incluso una caída. Un generador alimenta el sistema de energía de la computadora, mientras que dos generadores diesel en el campus están allí en caso de emergencia. El año pasado tuvimos que usarlos un par de veces, me dice Heck, pero no tanto este año, afortunadamente, ¡hacen mucho ruido y no huelen demasiado agradable!
El sistema DiRAC Data Centric HPC instalado en Durham se ha mejorado con el despliegue de COSMA6, una máquina con 8.000 núcleos Intel Sandy Bridge y 4,3 petabytes de almacenamiento. El recurso adicional era necesario para mantener la competitividad de la comunidad de investigación utilizada por DiRAC durante 12 meses a partir de abril de este año.
El nuevo sistema HPC en la Universidad de Durham es un testimonio de las habilidades de todos los involucrados en el proyecto que pudieron reinstalar un clúster de segunda mano, agregarle nueva memoria RAM y diseñar una solución que resultará invaluable para la comunidad de investigadores. , comenta Julian Fielden, director general del proveedor de servicios informáticos OCF. Tenemos una larga trayectoria de trabajo con la Universidad de Durham, por lo que estamos muy contentos de haber participado en un proyecto tan singular.
Y nada de eso hubiera sido posible sin Heck. Lo que está claro después de pasar una tarde con ella y sus supercomputadoras, es cuánto amor tiene por las máquinas, un sentimiento que es contagioso. En sus décadas de trabajo en Durham, ha continuado trabajando en estrecha colaboración con los estudiantes. Ella dice que es porque me mantienen joven.
Sobre todo, a Heck le apasiona inspirar a las mujeres jóvenes para que se dediquen a la ingeniería, y aunque los estudiantes pueden pasar por los pasillos y los investigadores podrían incluso utilizar la capacidad de las supercomputadoras sin conocer a Heck, ella es una parte fundamental de la universidad y la investigación más amplia. comunidad.
Imágenes: Abby Beall
