Os supercomputadores III

IBM ASCI White

Modelos

Um dos supercomputadores mais poderosos alguns anos atrás era o IBM ASCI White. Ele possuía nada menos que 8192 processadores IBM Power 3 de 375 MHz com filamentos de cobre. A baixa frequência de operação dos processadores era justificada pela necessidade de uma estabilidade irretocável e baixa dissipação de calor. O supercomputador tinha um poder de processamento estimado em 12.3 teraflops, uma potência mais de mil vezes superior à de qualquer PC topo de linha da época. Completando, temos 6 Terabytes de memória RAM e um total de 160 Terabytes de armazenamento em disco. Em compensação o sistema é simplesmente gigantesco, ocupando uma área equivalente à de dois campos de basquetebol.

Outro sistema bastante poderoso era o ASCI Blue-Pacific, formado por 1296 nós, de 4 processadores cada, totalizando 5856 processadores PowerPC604e de 332 MHz em paralelo. 423 dos nós tinham 2.5 GB de memória RAM cada, e os demais tinham 1.5 GB cada, totalizando 2.6 Terabytes no total.

ASCI Blue-Pacific

A capacidade de armazenamento em disco ficava em 62.3 Terabytes. A velocidade total de acesso a disco chegava a 10.5 GB/s, quase mil vezes o que tínhamos num computador de mesa. Esse aparato todo era dividido em 162 gabinetes ligados entre si, que também ocupavam a área de dois campos de basquetebol.

Sistemas como estes eram extremamente poderosos, o problema é que eram incrivelmente caros, custando dezenas de milhões de dólares. Tanto o ASCI White, quanto o ASCI Blue-Pacific eram únicos e existiam no mundo apenas mais alguns poucos supercomputadores com uma potência próxima à mostrada por eles.

Uma opção mais barata para uma companhia que precisava de um supercomputador, mas não tinha tanto dinheiro assim disponível era usar um sistema de processamento distribuído, ou cluster. Um cluster formado por vários PC's comuns ligados em rede. Em muitos casos sequer nem era preciso que os PC's tivessem uma configuração idêntica e a conexão podia ser feita através de uma rede Ethernet 10/100, ou mesmo através da Internet.

Gravador de dados multi-beam Seti@Home

O exemplo mais famoso de processamento distribuído foi o projecto Seti@Home, onde cada voluntário instalava um pequeno programa que utilizava os ciclos de processamento ociosos da máquina para processar as informações relacionadas ao projecto. Os pacotes de dados de 300 KB cada chegavam pela Internet e demoravam várias horas para serem processados. Isso permitiu que mais de 2 milhões de pessoas, muitas com conexão via modem participassem do projecto. O sistema montado pela Seti@Home é considerado por muitos o supercomputador mais poderoso do mundo.

Este tipo de sistema pode ser construído usando por exemplo a rede interna de uma empresa. Utilizando o software adequado, todos os computadores podem fazer parte do sistema, alcançando juntos um poder de processamento equivalente ao de um supercomputador. O mais interessante é que estes PC's poderiam ser usados normalmente pelos funcionários, já que o programa funcionaria utilizando apenas os ciclos ociosos do processador.

Cluster Beowulf

A tecnologia de cluster mais usada actualmente são clusters Beowulf, formados por vários computadores interligados em rede. Não é necessário nenhum hardware sofisticado, um grupo de PC's de configuração mediana ligados através de uma rede Ethernet de 100 megabits já são o suficiente para montar um cluster beowulf capaz de rivalizar com muitos supercomputadores em poder de processamento. A ideia é criar um sistema de baixo custo, que possa ser utilizado por universidades e pesquisadores com poucos recursos.

O primeiro cluster beowulf foi criado em 1994 na CESDIS, uma subsidiária da NASA e era formado por 16 PCs 486 DX-100 ligados em rede. Para manter a independência do sistema e baixar os custos, os criadores optaram por utilizar o Linux.

Estes clusters não servem para processar dados em tempo real (um jogo qualquer por exemplo), mas apenas para processar grandes quantidades de dados, que podem ser quebrados em pequenas partes e divididos entre os vários computadores. Uma área onde são populares é na aplicação de efeitos especiais e renderização de imagens para filmes de cinema. Há inclusive casos de filmes como Shrek e Final Fantasy que foram feitos inteiramente em clusters beowulf.