ATOCATL: SUPERCOMPUTADORA QUE MIRA AL COSMOS

Resumen

EL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA INAUGURÓ "ATOCATL", UNO DE LOS EQUIPOS DE CÓMPUTO DE MÁS ALTO RENDIMIENTO DEL PAÍS, CONFORMADO POR UN CONJUNTO DE MÁS DE 200 MICROPROCESADORES QUE TRABAJAR N AL UNÍSONO PARA DESENTRAÑAR LOS MISTERIOS DEL UNIVERSO. LOS CLUSTERS COMPUTACIONALES SON CONJUNTOS DE PROCESADORES COMO LOS DE LAS COMPUTADORAS PERSONALES, LOS CUALES TRABAJAN DE FORMA COORDINADA, CON LO QUE MULTIPLICAN LA CAPACIDAD DE C LCULO. A FINALES DE LOS AÑOS 60, GENE AMDAHI, ARQUITECTO EN COMPUTACIÓN QUE LABORABA PARA IBM, SENTÓ LAS BASES PARA OPERAR VARIAS COMPUTADORAS PARALELAMENTE Y ASÍ RESOLVER UN MISMO PROBLEMA. MIENTRAS QUE EN EL ASPECTO SERIAL SE PROCEDE MEDIANTE UN PEQUEÑO PASO TRAS OTRO PARA LLEGAR AL RESULTADO, ESTOS CLUSTERS DIVIDEN EL PROBLEMA Y PONEN A TRABAJAR CADA UNO DE SUS PROCESADORES EN CADA UNA DE LAS TAREAS EN LAS QUE SE HA DIVIDIDO, CON LO QUE MULTIPLICAN SU EFECTIVIDAD. EN LAS £LTIMAS CINCO D‚CADAS, LOS ARQUITECTOS EN ESTE  MBITO HAN DISEÑADO FREN‚TICAMENTE ENSAMBLES CADA VEZ MÁS Y MÁS COMPLEJOS. ACTUALMENTE, LA MÁS GRANDE DE ‚STAS SE ENCUENTRA EN EL LABORATORIO PARA CIENCIA COMPUTACIONAL RIKEN, EN JAPÓN, K-COMPUTER, QUE PARALELIZA DESDE JUNIO MÁS DE 68 MIL 500 PROCESADORES Y SU POTENCIA DE C LCULO EQUIVALE A OCHO MIL 200 BILLONES DE OPERACIONES POR SEGUNDO: COMO SI TODOS LOS HABITANTES DE UN MILLÓN DE PLANETAS COMO EL NUESTRO HICIERAN UN C LCULO MATEM TICO CADA SEGUNDO. EN MÉXICO, LA UNAM HA LIDERADO ESA CARRERA CON IMPORTRANTES FRUTOS, TANTO PARA EL SECTOR P£BLICO COMO PARA EL PRIVADO. EL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA FUE PRECURSOR, JUNTO CON OTROS INVESTIGADORES DE ESTA CASA DE ESTUDIOS, EN EL DISEÑO E INSTALACIÓN DE LOS PRIMEROS CLUSTERS DE COMPUTADORAS. LA UNAM ALBERGA ACTUALMENTE DIVERSOS EQUIPOS DE ALTO DESEMPEÑO, EL MÁS GRANDE DE ELLOS "KAN BALAM", EN LA DIRECCIÓN GENERAL DE CÓMPUTO Y DE TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN (DGTIC). EN FUNCIONAMIENTO DESDE 2007, TIENE MIL 368 PROCESADORES Y, AL MOMENTO DE SU INAUGURACIÓN, FIGURABA ENTRE LAS 30 MÁS PODEROSAS EN EL  MBITO MUNDIAL EN INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR. SIN EMBARGO, DEBIDO A LA CANTIDAD DE TRABAJOS QUE SE REALIZAN EN EL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA, ERA NECESARIO CONTAR CON UNA SUPERCOMPUTADORA PROPIA Y NO DEPENDER DEL TIEMPO ASIGNADO A LOS EQUIPOS DE LA DGTIC. POR ELLO, CON LA ENTRADA EN FUNCIONES DE "ATOCATL", SE ESPERA DETONAR DIVERSOS PROYECTOS, ESTABLECER MÁS COLABORACIONES Y ESTRECHAR LA COMUNICACIÓN CON LAS SEDES QUE TIENE ESA ENTIDAD UNIVERSITARIA EN PROVINCIA, COMO LA DE ENSENADA. DE ESA MANERA, EL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA ALBERGAR  EL MÁS MODERNO DE LOS CLUSTERS DE COMPUTADORAS DE LA UNAM: "ATOCATL". EL NOMBRE CON EL QUE SE BAUTIZÓ TIENE ORIGEN N HUATL Y SIGNIFICA PULPO. EST  INSPIRADO EN EL HÍBRIDO DISEÑO CON EL QUE SE CONCIBIÓ Y QUE PERMITIÓ A ESTA GRAN CABEZA DE MUCHOS CEREBROS DESEMPEÑAR TAREAS DE NATURALEZA MUY DISTINTA. EL CLUSTER PARALELIZAR  216 PROCESADORES CPU (UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO, EN INGL‚S), IGUALES A LOS QUE COMANDAN LAS MÁS SOFISTICADAS COMPUTADORAS PERSONALES. PARA COMUNICARSE ENTRE ELLOS, TIENE UNA CONEXIÓN DE FIBRA ÓPTICA DE £LTIMA TECNOLOGÍA QUE HACE PR CTICAMENTE INSTANT NEA LA SINCRONIZACIÓN. OTRA DE SUS CAPACIDADES ES LA DE ALMACENAJE Y MANEJO EFICAZ DE GRANDES BASES DE DATOS QUE, EN SU PRIMERA FASE, SER  DE 40 TERABYTES (EN LA QUE PODRÍAMOS GRABAR UNOS 10 MILLONES DE CANCIONES), Y QUE SE ESPERA QUINTUPLICAR  ANTES DE 2012. PERO LA CARACTERÍSTICA MÁS INNOVADORA DEL CLUSTER DEL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA ES LA UTILIZACIÓN DE PROCESADORES DE TIPO GPU (UNIDAD DE PROCESAMIENTO GR FICO EN INGL‚S) DISEÑADOS ESPECIALMENTE PARA LOS GR FICOS DE LOS VIDEOJUEGOS Y QUE ACTUALMENTE SE CONSIDERAN MÁS POTENTES QUE LOS CPU. CUATRO DE LAS 10 COMPUTADORAS MÁS POTENTES DEL MUNDO UTILIZAN ESTA MISMA COMBINACIÓN DE CPU Y GPU; CADA PROCESADOR GR FICO CONTIENE 432 N£CLEOS DE C LCULO. RECIENTEMENTE SE HA EMPEZADO A INTRODUCIR DICHO TIPO DE TECNOLOGÍA PARA C LCULOS CIENTÍFICOS Y ES LA PRIMERA DE LAS COMPUTADORAS HÍBRIDAS QUE TRABAJAR  PARA EL DESARROLLO DE LA CIENCIA EN MÉXICO. DESDE SU FASE DE DISEÑO, "ATOCATL" HA SIDO CONCEBIDO CON LA IDEA DE HACERLO CRECER; ANTES DE QUE TERMINE EL AÑO CONTAR  CON UN TOTAL DE OCHO POTENTES GPU, 288 PROCESADORES CPU Y 200 TERABYTES PARA EL ALMACENAMIENTO DE DATOS, Y EST  DISEÑADA PARA TRIPLICAR SUS CAPACIDADES CON LA MISMA INFRAESTRUCTURA. TAMBI‚N EL EQUIPO RESPONSABLE DE ESE PROYECTO HA TENIDO EN CUENTA EL CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE AL DISEÑAR UNA QUE TRABAJE CON UNA POTENCIA MÁS LIMITADA QUE SUS PREDECESORAS. EL EQUIPO HA SIDO FINANCIADO A PARTES IGUALES POR EL CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA (CONACYT) Y LA UNAM. LOS INVESTIGADORES DEL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA, MAGDALENA GONZ LEZ, OCTAVIO VALENZUELA Y B RBARA PICHARDO, TAMBI‚N SECRETARIA ACAD‚MICA DEL MISMO, RESPONSABLES DE COORDINAR LAS OPERACIONES DEL PROYECTO, REAFIRMAN LA FILOSOFÍA COOPERATIVA DE ‚STE