¿Qué tan poderosas son las computadoras en la NASA?

La pregunta, con preguntas como “¿Apple o Windows?” Sugiera que la persona que pregunta tiene una visión muy centrada en la PC del mundo de la computación, un poco como preguntar si los tanques más poderosos en el ejército de los EE. UU. son Ford o Chevys. Entonces, tal vez el lugar para comenzar la respuesta esté allí.

Las instalaciones informáticas de alta gama en los laboratorios gubernamentales generalmente están hechas de decenas de miles de versiones de alta gama de la arquitectura x86 (tanto Intel como AMD), que generalmente ejecutan el sistema operativo Linux y utilizan una pila de software de código abierto en su mayoría. Las velocidades de reloj no son mucho más rápidas que las de cualquier PC e incluso pueden ser un poco más lentas para maximizar el rendimiento por vatio, que es el límite real en estos días para el rendimiento de sistemas masivos, ya que se quedan sin megavatios antes de quedarse sin piso espacio o dinero La gran diferencia entre la potencia de una PC y la potencia de los sistemas más grandes de la NASA, el DOE, el DOD, etc. proviene del funcionamiento de todos los procesadores en paralelo, no del uso de algún tipo de superprocesador único con grandes cantidades de memoria o disco o frecuencia de reloj alta. El enfoque del superprocesador único se extinguió en la década de 1980.

La tendencia en la supercomputación es usar CPU de consumo para que los procesadores, ram, Ghz y OS reales para un solo nodo no sean realmente diferentes de los procesadores, ram, Ghz y OS que puede obtener para una máquina de escritorio de gama alta. (es decir, el sistema operativo es a menudo alguna forma de Linux que puede descargar). Algunas supercomputadoras usan tarjetas GPU, pero puedes comprar una de ellas tú mismo.

Lo que hace que una supercomputadora sea “super” no es el nodo individual, sino el hecho de que tiene miles, a veces decenas de miles de nodos en paralelo, y la “salsa secreta” en una supercomputadora no es el sistema operativo, sino las interconexiones entre CPU’s. También un * gran * problema es la energía y la refrigeración. Cada nodo consume 500-1000 vatios. Ponga 2000 de ellos juntos, y está hablando de problemas de enfriamiento y energía masivos.

La razón de esto es la economía. No hay suficientes supercomputadoras para justificar el diseño personalizado de un chip para supercomputación. Sin embargo, hay cientos de millones de personas dispuestas a jugar videojuegos, y las personas diseñan chips y CPU para los jugadores, y luego los ajustan un poco, agregan interconexiones y usted tiene una supercomputadora.

En un momento, tuvimos el centro de supercomputadora para vencer a todos los centros de supercomputadora desde aproximadamente 1985 hasta 1990-2, tal vez, desde que tuvimos el primer Cray-2 real (ciclo de reloj de 4.1 ns y 256 MW de palabras de 64 bits) para Los primeros Y-MP / C-90 (6.3 ns-> 6.0 ns reloj y 32 MW evolucionando a 256 MW) ejecutan versiones de Unix llamadas UNICOS. Ken Thompson nos visitó, escribió `ls` en nuestro X-MP con CX-OS y algunas pruebas simples antes de darnos un seminario sobre Belle, su motor de ajedrez especializado (Ken está cansado de hablar de Unix).

Ahora creo que el clúster más grande tiene 10K CPU.

IBM está en la cama en la NASA JSC, MSFC, KSC, y menos en los otros Centros, proporcionan un taller para mantener (contratar) y en el pensamiento del personal del servicio civil (también lo es Microsoft junto con algo de eso). Realmente no hacen supercomputadoras, pero afirman ensamblar clústeres que podrían ser máquinas míticas-FLOPS. Los Apple Macs tienen relativamente poca penetración en la mayoría de la NASA debido a algunos pronunciamientos en la década de 1990 por el CIO JSC para tratar de ahorrar dinero, lo que molestó a Apple.

La NASA apenas puede administrar su fuerza informática para mantenerse entre los 10 primeros del Top-500. Tiene que competir contra las otras necesidades de la Agencia. La Estación Espacial recientemente se cambió a Linux a pesar de que Unix fue sugerido en 1986.

La mayoría de los empleados de la NASA tienen PC y algunas Macs en sus escritorios que luchan por mantenerse al día (el gobierno federal en general, no es un problema único).

He visitado los centros en LLNL, LANL, la CIA y la NSA y ahora todos tienen más incentivos y centros de supercomputadoras mucho más potentes, y estos últimos no se mencionan con precisión en la lista Top-500, y las personas que conocen la organización del DOD también notará que faltan la NRO y la NGA.

El clúster de las Pléyades figura actualmente en el puesto n. ° 11 en el top 500 de las computadoras más potentes (de referencia) en la tierra. Parece tener 10,000 nodos de doble Xeon.

Pleiades – SGI ICE X, Intel Xeon E5-2670 / E5-2680v2 / E5-2680v3 2.6 / 2.8 / 2.5 GHz, Infiniband FDR

Nominalmente es una máquina SGI, pero los chips son Intel y la red Infiniband. Está ejecutando SUSE Enterprise Linux.

Recientemente están trabajando en prototipos Quantum D-Wave en colaboración con Google, ya que Google tiene las redes de servidores más grandes del mundo. Entonces las supercomputadoras en la NASA son bastante poderosas. Hacen cálculos astronómicos alucinantes en cuestión de pocos minutos. ¡No es eso asombroso!