SUPER COMPUTADORES

Supercomputador é um computador com altíssima velocidade de processamento e grande capacidade de memória, empregado em pesquisas científicas e militares. Este termo é geralmente confundido com cluster — um tipo de supercomputador criado a partir da cooperação de vários computadores convencionais.



Exemplo de um supercomputador.Os primeiros supercomputadores foram criados na década de 1960 por Seymour Cray. Seymour Cray fundou sua própria empresa, a Cray Research, em 1970 e dominou o mercado da supercomputação durante 25 anos (1965-1990).

Na década de 70 a Universidade de Illinois montou em conjunto com a Burroughs Corporation o ILLIAC IV, um supercomputador que ficou famoso pelas dimensões.

A ficção científica abordou o tema num romance chamado "Colossus".

Hoje os supercomputadores são fabricados por empresas como NEC, SUN, IBM, HP, Apple e etc.

O primeiro supercomputador doméstico (PSC) começou a ser vendido em 2007. O TYANPSC T-650, da Tyan tem 10 processadores de núcleo quádruplo Intel Xeon. 



Além dos 40 núcleos de processamento e uma velocidade de 256 gigaflops, a máquina tem 60 GB de RAM e é portátil, apesar de pesado. O computador tem rodas para o seu transporte em função do seu peso. 

A Tyan garante que a máquina é silenciosa e tem um gasto mínimo de energia, cerca de 1,4 mil watts, equivalente a uma geladeira. 
O supercomputador está sendo vendido por US$ 20 mil nos Estados Unidos. 

A companhia japonesa NEC lançou em 2007 o supercomputador vetorial, o modelo SX-9, com uma velocidade de processamento de dados de 839 TFLOPS, ou 839 trilhões de operações por segundo.

O computador da NEC é equipado com processadores vetoriais e poderá ser usado para fins científicos e técnicos. Este tipo de equipamento é usado em computação complexa e de larga escala para sistemas como a climatologia, a aeronáutica e o estudo do espaço, além de simulações ambientais e dinâmicas de fluidos. 

O modelo SX-9 ocupa um quarto do espaço e consome um quarto da energia dos supercomputadores convencionais. A NEC distribui pelo sistema de "leasing" (arrendamento com opção de compra) em troca de quase 3 milhões de ienes por cada unidade (US$ 26.270, equivalente a pouco mais de R$ 47 mil).

Os 10 Maiores Super Computadores do Mundo
(atualizado em abr 2009)

1  DOE/NNSA/LANL United States Roadrunner - BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz , Voltaire Infiniband IBM 

Roadrunner é o nome do supercomputador de nova geração desenvolvido no Laboratório Nacional de Los Alamos localizado no Novo México (Estados Unidos). Actualmente o supercomputador mais rápido do mundo, o Roadrunner foi desenhado para alcançar um nível de performance de processamento de 1,7 petaflops, tendo já alcançado 1,105 petaflops em novembro de 2008, e para ser o primeiro sistema Linpack do mundo TOP500 a 1,0 petaflops. A IBM construiu este computador para o Departamento de Energia dos Estados Unidos da América. O Roadrunner tem um design híbrido constituído por 6,480 processadores dual core AMD Opteron e 12,960 IBM PowerXCell 8i CPUs em TriBlades especialmente desenhadas, TriBlades, interligadas por Infiniband.

O Roadrunner usa o sistema operativo Red Hat Enterprise Linux e é gerido com xCAT. O computador mais poderoso do mundo, o Roadrunner ocupa aproximadamente 557 metros quadrados. Ficou operacional em 2008.

O DOE planeia usar o computador para simular como os materiais nucleares envelhecem e se o envelhecimento do arsenal nuclear dos Estados Unidos é seguro e confiável. Este será utilizado em outros projectos e experiências de análise científica, financeira, aeroespacial e na indústria do automóvel.

Especificações do sistema:

TriBlade
Logicamente, a TriBlade consiste em quatro cores Opteron, quatro PowerXCell 8i CPUs, 16 GB RAM Opteron e 16 GB Cell RAM.

Fisicamente, a TriBlade consiste numa blade LS21 Opteron, uma blade de expansão, e duas blades QS22 Cell. A LS21 tem dois dual-core Opteron com 16GB de memória para toda a blade, o que significa que são disponibilizados 4GB para cada CPU. Cada QS22 tem dois CPUs PowerXCell 8i e 8GB de memória, o que significa tal como na LS21, são disponibilizados 4GB por CPU. A blade de expansão interliga os dois QS22 através de quatro ligações PCIe x8 à LS21, e duas ligações por cada QS22. Fornece também uma conectividade externa através um adaptador Infiniband 4x DDR. Isto faz um total quatro slots disponíveis uma só TriBlade. Três TriBlades enquadram-se num só chassis BladeCenter H.

Unidade Interligada (Connected Unit - CU)
A Unidade Interligada é constituída por 60 BladeCenter H repleto de TriBlades, num total de 180 TriBlades. Todas as TriBlades estão ligadas a 288-portas Voltaire ISR2012 Infiniband switch. Cada CU também tem acesso a um sistema de ficheiros Panasas através de doze máquinas System x3655.[2]

Informação do sistema CU:

360 dual-core Opteron com 2.88 TB RAM 
720 cores PowerXCell com 2.88 TB RAM 
12 System x3655 com dual 10GBit Ethernet cada 
288-portas Voltaire ISR2012 switch com 192 ligações Infiniband 4x DDR (180 TriBlades e doze I/O nodes) 

Cluster Roadrunner
O cluster final é constituído por 18 unidades interligadas, estando cada uma interligada através de oito adicionais switches ISR2012 (segundo-nível). Cada Cluster é interligada através de doze uplinks por cada switch de segundo-nível, o que faz um total de 96 ligações uplink.[2]

Informações gerais do sistema
6,480 Opterons dual-core com 51.8 TB de RAM (em 3,240 blades LS21) 
12,960 núcleos Cell com 51.8 TB RAM (em 6,480 blades QS22) 
216 máquinas System x3655 I/O 
26 switches 288-portas (ISR2012 Infiniband 4x DDR) 
296 racks 

2 Oak Ridge National Laboratory
United States Jaguar - Cray XT5 QC 2.3 GHz Cray Inc. 

3 NASA/Ames Research Center/NAS United States Pleiades - SGI Altix ICE 8200EX, Xeon QC 3.0/2.66 GHz SGI 

4 DOE/NNSA/LLNL United States BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution IBM 

5 Argonne National Laboratory United States Blue Gene/P Solution
IBM  

6 Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas
United States Ranger - SunBlade x6420, Opteron QC 2.3 Ghz, Infiniband Sun Microsystems  

7 NERSC/LBNL
United States Franklin - Cray XT4 QuadCore 2.3 GHz Cray Inc. 
8 Oak Ridge National Laboratory United States Jaguar - Cray XT4 QuadCore 2.1 GHz Cray Inc. 

9 NNSA/Sandia National Laboratories United States Red Storm - Sandia/ Cray Red Storm, XT3/4, 2.4/2.2 GHz dual/quad core
Cray Inc. 

10 Shanghai Supercomputer Center
China Dawning 5000A - Dawning 5000A, QC Opteron 1.9 Ghz, Infiniband, Windows HPC 2008 Dawning 

 

Os 7 Maiores Super Computadores do Mundo (Com função declarada)

 1 Blue Gene/L - Lawrence Livermore National Laboratory

 

O Blue Gene/L é atualmente o mais rápido super computador do mundo, atingindo impressionantes 360 Teraflops com seus 65.536 processadores, também rodando uma versão leve de Linux. É um projeto colaborativo entre a IBM, o Laboratório Lawrence Livermore e o Departamento Norte Americano de Energia, e usa um design de células que pode ser expandido através da adição de blocos, sem o risco de gargalos decorrentes de seu crescimento.

Recentemente o Blue Gene/L esteve nas notícias quando um grupo de cientistas rodou uma simulação de córtex cerebral da complexidade da metade de um cérebro de rato. Mas não se iluda, estamos falando de cerca de oito milhões de neurônios, cada um com 8000 conexões nervosas. Quando não está simulando meio cérebro de rato, o Blue Gene/L é usado principalmente na simulação de processos bioquímicos envolvendo proteínas.

 

2. Red Storm - Sandia National Laboratories

 

O Red Storm é um super computador de processamento paralelo criado pela Cray e pelos Laboratórios Sandia para fazer testes simulados na armazenagem de armas nucleares que inclui o design de peças de reposição, testes virtuais de componentes sob diferentes condições e auxilio ao teste da engenharia de física de armas.

O Red Storm é composto por 12.960 nodos de AMD Opteron e alcança em pico 124.42 Teraflops. Utiliza uma versão “leve” do Linux que consiste em um ambiente mínimo para fazer funcionar os aplicativos para os quais foi criado.

 

3. BGW (Blue Gene/W) – Centro de Pesquisa da IBM Thomas J. Watson

 

O Blue Gene/W ou BGW, pode ser encontrado no Centro de Pesquisas da IBM Thomas J. Watson e pode atingir um pico de 114 Teraflops usando 20 racks refrigerados compostos cada um de 1024 nodos. Cada nodo contem dois processadores de 700Mhz Power 440 e 512 Mb de memória.

A principal prioridade do Blue gene/W é rodar sistemas de análise de produtos científicos, incluindo simulações biológicas, desdobramento de proteínas e outros projetos criados pelos cientistas da IBM.

 

4. New York Blue - eServer Blue Gene Solution - Stony Brook/BNL, New York Center for Computional Sciences

O New York Blue é um complexo massivo de computação paralela composto por de 18 racks Blue Gene/L, no Brookhaven National Laboratory (BNL). É a peça central de uma esforço cooperativo entre o BNL e a Universidade Stony Brook. Cada um dos 18 racks é composto por 1024 nodos, em um total de 18.432 nodos, contendo dois processadores PowerPC 400 (700Mhz) e 1Gb de memória, totalizando 36.864 processadores e 18,4Tb de memória.

A performance de pico é de 103.22 Teraflops, e sua principal função é processamento de pesquisas críticas em biologia, medicina, ciências materiais, nanociência, energias renováveis, finanças e tecnologia.

 

5. ASC Purple - Lawrence Livermore National Laboratory

O ASC Purple nasceu de uma colaboração entre o Lawrence Livermore Labs e a IBM. Seu pico de processamento é de 100 Teraflops, através de uma rede redundante de 196 servidores IBM Power5 SMP, contendo um total de 12.544 processadores, 50 terabytes de memória RAM e 2 petabytes de capacidade de armazenagem em disco.

O ASC Purple está atualmente sendo usado para rodar simulações de performance de armas nucleares, que normalmente seriam testadas através de detonações subterrâneas.

 

6. Abe - PowerEdge 1955, 2.33 GHz, NCSA

Abe, nomeado em homenagem à Abraham Lincoln, tem uma performance de pico de 88.3 Teraflops, e consiste de 1200 lâminas (blades) Dell PowerEdge 1955 com dois processagores Intel Xeon quad-core de 2,3Mhz em cada uma delas. Para cada processador estão instalados 4Gb de memória, totalizando 9.6 Terabytes de memória instalada. A capacidade de armazenagem são de 170 Terabytes.

O computador foi adquirido pelo estado norte-americano de Illinois para ter uso compartilhado pelo Instituto para Aplicações Avançadas de Computação e Tecnologias e pelas comunidade de engenharia atendidas pela Fundação Nacional de Ciência daquele país.