Científicos del Instituto Avanzado para la Ciencia Computacional RIKEN de Kobe, el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa y el Centro de Investigación Forschungszentrum Jülich han utilizado el superordenador K Computer, que dispone de 705.024 procesadores y 1,4 millones de GB de RAM, para realizar la simulación más minuciosa que se haya llevado a cabo jamás sobre la actividad que se registra en el cerebro humano.

A pesar de la formidable potencia de este supercomputador, considerado como el cuarto más potente del mundo tras el Tianhe-2 chino y los estadounidenses Titan y Sequoia, se han necesitado 40 minutos de cálculos ininterrumpidos para reproducir el funcionamiento que el más complejo de nuestros órganos efectúa durante 1 sólo segundo.

Unos cómputos que se han apoyado en los datos proporcionados por el simulador de modelos de redes neuronales NEST. En los mismos se han replicado las interacciones entre 1.730 millones de células nerviosas comunicadas por 10.400 billones de sinapsis.

A pesar de lo gigantescas de las cifras, la red que se ha emulado equivale apenas al 1% de la red neuronal de nuestro cerebro. De ahí que el objetivo de este ambicioso proyecto, más que el de ofrecer una nueva perspectiva acerca de su funcionamiento, haya sido el de poner a prueba los límites de la tecnología de simulación actual, que viene marcada por la potencia de cálculo de los supercomputadores de los que disponemos.

Un ejemplo más que vuelve a poner de relieve que, a pesar de los progresos científicos y tecnologícos de los últimos años, aún se deberán realizar muchos y muy significativos avances antes de que podamos entender con detalle el funcionamiento preciso del cerebro humano.

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A mediados del 2008 IBM concluyó el proceso de diseño y ensamblaje de Roadrunner, un supercomputador impulsado por 122.400 chips con la capacidad de realizar hasta 1.026 billones de operaciones por segundo. Una cifra asombrosa por aquel entonces que convirtió a esta máquina instalada en el Laboratorio Nacional de Los Álamos no sólo en la más rápida del mundo sino también en la primera que superó la barrera del petaFLOP.

Un récord que ostentó durante más de un año hasta que a finales del 2009 entró en funcionamiento en el Laboratorio Nacional Oak Ridge el supercomputador Jaguar, obra de la empresa Cray Inc, que con sus 2,33 petaFLOPS relegó a Roadrunner a la segunda plaza.

Mucho ha llovido desde aquellos días. Tanto que un prodigio de la ingeniería que hace 3 años y medio maravillaba a propios y extraños y era considerado el modelo con el que el resto de supercomputadores debían ser comparados ha sido desconectado en las últimas horas pues se lo considera obsoleto.

Y es que los responsables del Laboratorio Nacional de los Álamos sostienen que el consumo eléctrico de Roadrunner, una máquina que no está de más recordar que costó la nada despreciable cifra de 120 millones de dólares, es excesivo para los tiempos que corren y se sitúa muy por encima de otros dispositivos que a día de hoy superan claramente sus prestaciones.

Traducido en números: Roadrunner consume 2.345 KW, mientras que supercomputadores como Blue Joule, instalado en el Laboratorio Daresbury de Cheshire, o Fermi, en Bolonia, ofrecen rendimientos netamente superiores precisando de "sólo" 575 KW y 822 KW respectivamente. Estamos pues ante un caso de libro que pone de manifiesto la asombrosa velocidad a la que se suceden los avances tecnológicos y el ritmo al que dispositivos no hace mucho punteros pasan a ser incapaces de competir con otros más modernos, rápidos y eficientes energéticamente.

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Un equipo de científicos del Instituto de Investigación Médica Saint Vincent y la Universidad de Melbourne liderados por el profesor Michael Parker está utilizando el poder de cálculo del supercomputador más potente de Australia para crear una simulación en 3D del comportamiento del rhinovirus, el agente que causa el resfriado común.

El supercomputador en cuestión es un Blue Gene/Q diseñado por IBM que entró en funcionamiento el 1 de julio, hace apenas unas semanas. No sólo es el más avanzado de Australia sino también el más potente de cuantos se dedican a la investigación de las ciencias de la vida en el hemisferio sur y ocupa la 31ª plaza a nivel mundial según el ránking elaborado por el sitio TOP 500.

El profesor Parker ha explicado que hasta la fecha se habían tenido que conformar con llevar a cabo pequeñas simulaciones de partes del virus pero que estas limitaciones van a acabar ahora que disponen de una herramienta tan avanzada, de ahí que confíe en que los estudios que están llevando a cabo permitan acelerar los plazos para el descubrimiento de nuevos tratamientos antivirales que permitan mejorar la calidad de vida de pacientes con asma o enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

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Por primera vez desde noviembre del 2009, un supercomputador ubicado en territorio estadounidense ocupa la primera plaza en la clasificación que 2 veces al año publica el sitio Top 500 y en la que se recopilan los sistemas informáticos más potentes del mundo. Este hecho ha sido posible gracias a que en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, un centro de investigación perteneciente al Departamento de Energía de los Estados Unidos, ha entrado en funcionamiento Sequoia, la última revisión del sistema BlueGene/Q de IBM.

Este monstruo de la computación dispone de 1.572.865 cores y cuenta con una potencia de cálculo de 16,32 petaflops por segundo. Supera ampliamente a su más inmediato perseguidor en la lista, el K Computer de Fujitsu, que está instalado en el Instituto Avanzado RIKEN para la Ciencia Computacional de Kobe y ofrece un rendimiento de 10,51 petaflops por segundo.

El supercomputador Mira, basado también en el sistema BlueGene/Q de IBM pero con "tan solo" 786.432 procesadores, ocupa la tercera posición con 8,15 petaflops por segundo. A continuación se sitúa SuperMUC, el primer coloso informático de Europa, con 2,89 petaflops por segundo.

Estados Unidos es, con 3 supercomputadores, el país con más representantes en este top 10, seguido de Alemania y China con 2, mientras que Japón, Italia y Francia aparecen una única vez. En cuanto a los fabricantes, el dominio de IBM es abrumador, dado que la mitad de los equipos han sido concebidos en sus instalaciones. Fujitsu, NUDT, Cray Inc, Bull y Dawning se reparten el resto de plazas.

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Ingenieros y científicos de IBM y del Laboratorio Nacional de Los Alamos han dado por finalizada la construcción del supercomputador más rápido y potente jamás creado. Está impulsado por 12.960 chips Cell -previamente modificados para aumentar su rendimiento- que trabajan conjuntamente con un reducido número de procesadores Opteron y es capaz de realizar hasta 1.026 billones de operaciones por segundo, superando por tanto la barrera del petaFLOP.

Con estos números en la mano, deja muy atrás las prestaciones del Blue Gene/L, que con sus 65.556 microprocesadores "sólo" puede alcanzar una velocidad de cálculo sostenida de 280,6 teraFLOPS. O lo que es lo mismo, 280,6 billones de operaciones por segundo.

Esta máquina, que ha sido bautizada con el nombre de Roadrunner, será utilizada por el ejército de EEUU para controlar el estado de las cabezas nucleares que almacenan en sus instalaciones y asegurarse de que continuarán funcionando correctamente conforme vayan pasando los años. Para lograr tal propósito, el supercomputador simulará las reacciones que se producirían durante la primera fracción de segundo de una hipotética explosión.

Para poner en perspectiva la descomunal capacidad de cálculo que posee Roadrunner, el administrador de la National Nuclear Security Administration norteamericana, Thomas P. D'Agostino, ha explicado que si los 6.000 millones de personas que habitamos la Tierra realizáramos operaciones matemáticas con nuestras calculadoras caseras 24 horas al día y 7 días a la semana, necesitaríamos 46 años para hacer lo mismo que Roadrunner puede calcular en un solo día.

¿Cuánto durará la primacía de Roadrunner como el supercomputador más potente de cuantos existen? Bueno, para ser exactos, ya hay una máquina que teóricamente supera esas prestaciones. Se trata del Blue Gene/L, que con una configuración óptima en la que se utilizaran 884.736 procesadores podría proporcionar hasta 3 petaFLOPS. Aún así, las 2 únicas unidades que se han instalado hasta la fecha, en el Jülich Research Centre de Alemania y en el Argonne National Laboratory norteamericano, cuentan con "tan sólo" 65.536 y 32.000 chips respectivamente, por lo que están a años luz de los números que aparentemente proporcionará Roadrunner.

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