Para qué quieren los chinos el mayor supercomputador del mundo

No sé por qué, pero en la revista Science suelen criticar bastante las grandes innovaciones chinas. Tianhe-1A es el supercomputador más rápido del mundo y ha sido fabricado en China. Alcanza 2’5 petaflops (en unos meses llegará a 4’7 petaflops) y es un 47% más rápido que Jaguar XT5 del Oak Ridge National Laboratory, en Tennessee, EE.UU., que era el número uno mundial. Para el gobierno chino este supercomputador es un ejemplo del poder de su país y de su capacidad de innovación. Pero según la revista Science, ¿para qué quieren los científicos chinos un supercomputador tan poderoso? Tianhe ha sido desarrollado por el ministerio de defensa chino (por la Comisión Militar Central de la Universidad Nacional en Tecnología de Defensa, en Changsha) y se encuentra en el Centro Nacional de Supercomputación en Tianjin, una instalación militar clasificada. El director del centro, Liu Guangming, afirma que este supercomputador servirá para aplicaciones civiles, como la predicción del tiempo, animación y modelado de reservas de petróleo. Xu Rongsheng, experto chino en supercomputación, ha confesado a Science que el gran problema en China es el software, no el hardware. Pocos investigadores chinos utilizan (o saben utilizar) los supercomputadores, por lo que las grandes máquinas chinas están siendo infrautilizadas. Nos lo cuentan Richard Stone, Hao Xin, “China: Supercomputer Leaves Competition—And Users—in the Dust,” News of the Week, Science 330: 746-747, October 5, 2010.

Para los curiosos en los detalles numéricos, Tianhe-1A está formado por 14336 procesadores Intel Xeon y 7168 tarjetas gráficas Nvidia Fermi, distribuidas en 120 torres cada una del tamaño de un frigorífico. El genial Jack Dongarra, experto en supercomputación de la Universidad de Tennessee, Knoxville, EE.UU., afirma que “Tianhe-1A es una mejora muy sustancial de Tianhe-1, un supercomputador que llegó a ocupar el puesto siete en el Top 500 de supercomputadores.” Jack afirma que el próximo 15 de noviembre, cuando se publique el nuevo Top 500, Tianhe-1A ocupará el primer puesto.

Zhang Yunquan, experto chino en supercomputadores, afirma que solo el 1% de las aplicaciones (software) que se usaron en Dawning 5000A, el supercomputador chino más poderoso antes de Tianhe-1, en el Centro de Supercomputación de Shanghai, repito, solo el 1% usó más de 160 núcleos  (Dawning 5000A tenía 30720 núcleos). Solo como dato para comparar lo que esto significa, el 18% de las aplicaciones (software) que se ejecutan en el Jaguar XT5 utilizan entre 45000 y 90000 núcleos (la máquina cuenta con 150162 núcleos). Para Zhang Yunquan es como  tener un fórmula uno para ir de compras al supermercado.

Lo dicho, no sé, no sé, quizás sea envidia, pero los norteamericanos de Science critican un poquito más de la cuenta los avances científicos y tecnológicos chinos. Quizás solo sea una opinión sesgada por mi parte…

PS: Por cierto, alguien comentará que ¿fabricado en China?, pero si los procesadores son de Intel y Nvidia. Bueno, bueno, los chinos han fabricado/diseñado la red de datos que conecta los procesadores entre sí. Han logrado una el doble de rápida que las utilizadas en EE.UU. Gran parte del secreto del poder de Tianhe-1A está en dicha red. No lo digo yo, lo dicen, eso sí, de pasada, en el artículo en Science.

19 pensamientos en “Para qué quieren los chinos el mayor supercomputador del mundo

  1. La envidia corroe, y la verdad es que a en EEUU se toman muy a pecho eso de no ser los primeros en ese tipo de listas , creo que solo no han sido los primeros en otro par de ocasiones y los primeros fueron los japoneses. Y respecto a para que lo pueden querer, ya se que es una pregunta retórica , seguro que no es para investigar ningún tipo de vacuna nuevo para la gripe, en una instalación militar clasificada ?? :-)

  2. Las mismas preguntas pueden hacerse para el objeto de las super computadoras en otras partes del mundo Incluidos los USA. El “number crunching” de que son capaces y las capacidades gráficas, pueden se útiles para la predicción meteorólogica y otras aplicaciones útiles. También, para hacer un modelo de la tierra en GIS que comprenda los fenómenos más interesantes a nivel planetario.

    Para ello, creo que el factor limitante sería el software. Pero, si ya hay una máquina capaz de correr ese software. algo se ha avanzado.

  3. El problema de las tecnologías de la información, no es el hardware, sino la realización de software de calidad, que aproveche el hardware como Dios manda. Para realizar software de calidad se necesita aplicar los últimos avances en ingeniería del software. Desafortunadamente, la ingeniería del software se encuentra todavía, en una etapa inmadura. La ingeniería del software transciende a la ciencia de la computación, no es solo matemáticas, es mucho más que eso. No se trata solo de divisar algoritmos super eficientes, aunque esto pudiera ser condición necesaria. Se trata de desarrollar y aplicar una de las ingenierías más complejas, a la que nos estamos enfrentando en los últimos tiempos. No quiero decir que realizar un supercomputador como este chino no sea una proeza tecnológica, que desde luego lo es. Lo que estoy diciendo es que se ha subido un peldaño que da paso a la verdadera muralla. Una cosa es divisar al caballo y otra es domarlo.

    • No podría estar mas de acuerdo contigo. Si algo he aprendido en mi clase de algoritmos es que un buen algoritmo tiene mas potencia que el mejor ordenador. El mejor ejemplo que tengo (creo yo) son los algoritmos de ordenamiento. ordenar por burbuja y por shell. Shell es tan eficiente que patea a burbuja por años, incluso suponiendo que la burbuja corra en un supercomputador y shell en uno casero.

      • Cuidado, Tikirocks, no te equivoques. Burbuja es un algoritmo con un coste de O(n*n), más lento que una tortuga coja. Pero shell, en su mejor implementación, de Pratt, solo alcanza O(n*log(n)*log(n)), tan lento como una tortuga. Incluso el quicksort de Hoare, un algoritmo con una complejidad de O(n*log(n)), es lento para la mayoría de las aplicaciones grandes de verdad. El algoritmo óptimo (clásico) para ordenar n datos debería tener una complejidad de O(n). El algoritmo óptico (cuántico) para ordenar n datos tiene una complejidad de O(log(n)). Eso sí es rápido de verdad (aunque aún no haya ningún ordenador capaz de aprovechar una eficiencia tan grande).

      • La Ciencia de la Computación es desconocida por muchos, entre los cuales yo me incluyo. Muchas personas con una buena base matemática desconocen la ciencia de la computación. Sin embargo yo la considero como una herramienta muy útil, por ejemplo ¿Quien diseña e implementa el software utilizado en la investigación básica? ¿Se aplican siempre los algoritmos más eficientes? ¿Lo realizan personas formadas en ciencia de la computación, ingeniería de software, bases de datos, …? La verdad es que no lo creo.

  4. Y no solo eso. En la actualidad, la China tiene los siguientes records:

    Longest Bridge (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_longest_bridges_in_the_world)

    Fastest bullet train.

    longest high-speed rail network (for example, 820-mile (1,300-kilometer) Beijing-to-Shanghai high-speed railway, scheduled to open in 2012)

    Biggest Dam (3 Gorges)

    2008 Beijing Olympics, 2010 Shanghai World Expo

    Largest airport (Beijing)

    China builds in one year more roads than India has in total

    The largest population (over 1.3 billion)

    The longest and oldest wall.

    China has more English speakers than any other country in the world. The world’s most spoken language is Mandarin.

  5. 1.Por lo visto TIANHE-1A ha conseguido mejor rendimiento en velocidad y uso energético (que un parámetro que cada vez se tiene más en cuenta a la hora de evaluar a los supercomputadores: hay un Green TOP500) gracias a la sustitución de CPU´s por GPU´s y a las mejoras en la red de interconexión. El artículo del EEtimes y comentarios adicionales son interesantes ( http://new.eetimes.com/electronics-news/4210223/Interconnect-pushed-China-super-to–1?pageNumber=1 ) Me imagino que son mejoras software pues el interconnect que utilizan es un Fat tree, una topología clásica (http://en.wikipedia.org/wiki/Fat_tree). El Jaguar de Cray (y el Anton, por cierto) utilizan otra topología, el toro 3D. Por cierto el artículo de wikipedia es bastante flojo. En España hay un número uno en estos temas, José Duato que ha escrito (con otros autores) un libro muy recomendable para aquellos interesados.

    2. Yo no interpretaría la crítica de Science en términos nacionalistas sino en terminos de eficiencia de asignación de recursos escasos: les ha costado una pasta y por lo visto lo van a subutilizar. Pero en I+D quien esté libre de asignar mal los recursos que tire la primera piedra, incluida USA y sus agencias ! Y cómo han dicho en anteriores comentarios el problema es algorítmico y de ingenieria del sofware: posiblemente no todos los problemas sean eficientemente paralelizables (este es un tema que se estudia en complejidad computacional: problema P = NC), y muchos problemas que puedan serlo no son fácilmente paralelizables (es difícil diseñar un algoritmos que utilice de manera eficiente el paralelismo; el Linkpack resuelve problemas de algebra lineal ya paralelizados) y finalmente gran parte de los métodos de ingenieria del software están adaptados a la computación secuencial.

    En fin, que todo esto del HPC está en pañales…no obstante Zhu he ni, ni de Tianhe-1A shi hen hao !

    • Proaonuiq, supongo que refieres al problema P=NP y a la LINPACK (o la LAPACK). Esta última librería se basa en BLAS (nivel 3) y una buena paralelización de BLAS garantiza una buena paralelización autómatica de LAPACK. Jack Dongarra es el padre de esta gran idea. En HPC el paralelismo suele ser fácil de implantar y hay mucho trabajo ya hecho (no hay que reinventar la rueda).

  6. Francis,

    Si me refería a LINPACK. Perdon, escribí el nombre de memoria y con erratas.

    Sin embargo la información referente al problema P=NC es correcta. NC (http://en.wikipedia.org/wiki/NC_(complexity))es la clase Nick Class de problemas eficientemente paralelizables. Al igual que no se sabe si P= NP, tampoco se sabe si P=NC, aunque también se cree que no. Problemas que se piensa no son paralelizables de manera eficiente son los problemas p-completos y P-inetermedios. Es otro de los grandes problemas abiertos de la complejidad computacional aunque menos conocido que el anterior. Todo muy teorico, también en este caso.

  7. Mucho se ha avanzado en aras de la computación, sabemos que muy pronto llegaremos al límite de la computación clásica, porque cada vez más se trabaja a escala nanométrica buscando velocidad de cálculo, es por eso la necesidad urgente que se tiene en desarrollar la computacioón cuántica.
    Los chinos han demostrado que cuentan con todos los avances y el desarrollo para crear tegnologías como estás, la supercomputadora que han contruido la Tianhe 1-A es superpotente, y podrá ser utilizada para muchos fines prácticos, en especial en la criptografía. Unas de mis preguntas son ¿podra está supercomputadora romper con el actual record del mayor número primo encontrado? ¿Podrá romperse el record de factorización de números primos? !De seguro que servirá para mucho!

    • No, Yuniel, no se dedicará a factorizar números primos. En una instalación militar no se dedican a factorizar números primos…

  8. Hoy intervienen economicamente espa;a, hace meses escribia por aqui que los chinos tendr’ian que jugar al tetris con el ordenador. Las guerras no tienen sentido, competir sanamente nos hace avanzar. Por mucho control que se planteen tener sobre la informatica, control sobre que se escribe, control sobre los usuarios, control y mas control, p[or muicho almacenen datos y mas datos, por mucho poder se pueda llegar a tener, escribiria que nadie nos salva de la muerte. Y esto, bien pensado, es la premisa mas potente que esta inventada en este sistema natural. Por lo tanto, utilicemos esta herramienta, sumemolas otras, satelites y demas, para conducir a los pueblos a una excelencia mayor de la que tuvieron. Como hacerlo pregunta, para eso tenemos a los banqueros a los politicos a nuestros jueces a los del fmi, y para esto decirle a China que cual es su plan, colonizar el mundo y que todos sean chinos pregunto. La expresion de colonizar el mundo con los de mi raza ya se utilizo, y para que quieren quedarse con todo, en su sistema si todos trabajasemos como chinos sin ocio, sin dedicacion a la familia, sin cosas basicas que hemos ido construyendo en este sistmea su economia tampoco funcionaria. Pienso que es el momento de plantearse el bajar las horas de trabajo diarias a la gente. o bien establecer un computo de horas mensuales de trabajo en empresas gestionables freelance, y cooperar. Total, nadie va a salir vivo de esta fiesta. Y ahora alguien tiene un MAC, no se como poner el signo de pregunta y los acentos

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