El sistema Frontier de Oak Ridge National Laboratory, un centro de investigación ubicado en Tennessee, Estados Unidos, se acaba de coronar como la mayor supercomputadora del mundo, ya que es la primera de la historia que ha superado la barrera de la exaescala, es decir, la capacidad de realizar más de un trillón de operaciones por segundo de forma sostenida.
En computación, un Flop es la abreviación de que se usa para referirse a una operación de coma flotante y la velocidad a la que un ordenador puede hacerlas es lo que permite conocer su potencia bruta y comparar grandes sistemas de supercomputación entre sí. Un ExaFlop equivale a 10 elevado a 18 operaciones, es decir, más de 1.000.000.000.000.000.000 de estos cálculos cada segundo.
En las pruebas sintéticas de rendimiento, Frontier ha logrado alcanzar los 1,102 ExaFlop por segundo de potencia sostenida, con picos de 1,69 ExaFlop por segundo. Esta capacidad de cálculo lo coloca, con un amplio margen, por delante del que hasta ahora era la mayor supercomputadora del mundo: Fugaku, en el Centro de Ciencias Computacionales RIKEN en Kobe, Japón.
Fugaku tiene una potencia de cálculo de 442 PetaFlops por segundo pero se considera también una máquina de exascala porque su potencia teórica permitiría alcanzar el trillón de operaciones por segundo, aunque en la práctica no lo ha consiguido.
Frontier, que se ha creado con la última generación de procesadores AMD EPYC y aceleradoras de cálculo AMD Instinct MI250x, podría llegar a superar teóricamente los 2 ExaFlop por segundo de potencia de cálculo gracias futuros ajustes.
No sólo es bastante más potente que Fugaku, sino que tiene más potencia de cálculo que las siete mayores supercomputadoras del mundo juntos. También se ha convertido en la computadora más “verde”, liderando la lista de potencia por vatio. Logra una eficiencia energética de 62,68 GigaFlops por vatio consumido.
“La innovación y la obtención de más rendimiento y eficiencia para las supercomputadoras es fundamental para abordar los retos más complejos del mundo”, explica Forrest Norrod, vicepresidente senior y director general de soluciones para centros de datos en AMD.
Una de las aplicaciones de este nuevo sistema será el estudio del cerebro. A la hora de hacer cálculos mixtos con la batería de pruebas sintéticas centrada en inteligencia artificial HPL-AI (diferente y menos intensiva que la que se usa para clasificar estas máquinas), Frontier es capaz de alcanzar los 6,88 ExaFlop, suficientes para simular más de 68 millones de instrucciones por segundo en más de 86.000 millones de neuronas.
El ordenador está compuesto por 74 módulos distribuidos en una sala de 350 metros cuadrados. Alojan en su interior un total de 602.112 núcleos de proceso y 4,6 petabytes de memoria RAM. Las unidades de aceleración AMD Instinct MI250x añaden al conjunto 8.138.240 de núcleos de proceso adicionales y todo el conjunto se mantiene a una temperatura óptima gracias a un sistema de refrigeración líquida con 22.000 litros de refrigerante circulando de forma continua. Durante su funcionamiento típico el superordenador consume cerca de 29 MWh de potencia, es decir, la cantidad aproximada de energía que necesitan 20.000 hogares.
Su reinado, en cualquier caos, será corto. AMD ya trabaja en otra supercomputadora, El Capitan, que entrará en funcionamiento en 2023 y superará con holgura los 2 ExaFlop por segundo de potencia. La máquina pasará a formar parte de los sistemas del Lawrence Livermore National Laboratory en California, también dependiente, como Oak Ridge, del Departamento de Energía de los EE.UU.