Sin embargo, debido a eventos como la pandemia y el paso a tecnologías basadas en la nube, como la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático o machine learning(ML), la computación de alto rendimiento (HPC) -que utiliza superordenadores y clústeres de computación para resolver problemas de cálculo avanzados- ha comenzado a abrirse paso en la empresa.
Al igual que la computación en la nube empresarial creó nuevas formas para que las compañías se relacionasen con los clientes y permitiesen una forma de trabajar nueva y más flexible, la supercomputación ha abierto nuevas posibilidades para avanzar en la innovación, pues acelera en órdenes de magnitud la velocidad en I+D y el desarrollo de productos.
Naturalmente, algunos negocios ven con escepticismo la HPC y opinan que estas tecnologías no serán relevantes para las operaciones cotidianas en los próximos años. Sin embargo, al igual que la infraestructura hiperconvergente y la de escritorio virtual (VDI, virtual desktop infrastructure), esta tecnología aparentemente futurista ya da forma al futuro de la empresa.
En última instancia, la HPC puede utilizarse como indicador de las tecnologías que se filtrarán en el entorno cotidiano con el paso del tiempo. Por ejemplo, si determinadas CPU y GPU se implantan cada vez más en el espacio de la HPC, es una señal positiva de que pronto se filtrarán a la empresa y el mercado medio.
Prestar atención ahora a estas tecnologías puede ayudar a las organizaciones a mantenerse a la vanguardia de la innovación y adelantarse a sus competidores. Al fin y al cabo, los usuarios de HPC pertenecen al grupo de clientes de adopción temprana y buscan las tecnologías más recientes y rápidas, antes de que sean adquiridas por empresas más prudentes.
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Supecomputación y eficiencia energética
Se podría pensar que “eficiencia energética” y “supercomputación” son términos que no van de la mano. Después de todo, muchas de estas máquinas requieren más de un megavatio de electricidad para funcionar y los costes anuales de electricidad pueden ascender fácilmente a millones de dólares.
Sin embargo, la nueva generación de superordenadores ayuda a las organizaciones a ser más respetuosas con el planeta, ya que ofrecen un rendimiento impresionante por vatio. También, se están utilizando para desarrollar la próxima generación de productos y soluciones de bajo consumo para ayudar a reducir los efectos del cambio climático.
Tomemos por ejemplo Frontier, un superordenador alimentado por CPUs AMD EPYC™ de tercera generación optimizadas y aceleradoras AMD Instinct™ que ofrece más de 1,5 exaflops de potencia máxima de procesamiento. No solo ocupa el primer puesto en la última entrega de la lista Top500, sino que también encabeza la última lista Green500, que mide la eficiencia energética de los superordenadores.
Mientras que la anterior máquina más notable del Green500, MN-3 de Japón, ofrecía 39,38 gigaflops por vatio, Frontier -que fue fabricada por HPE para el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de EE.UU.- alcanza 62,68 gigaflops por vatio. Esto significa que los procesadores AMD EPYC™ y las aceleradoras AMD Instinct alimentan ahora algunos de los superordenadores más eficientes del mundo.
Lumi, una máquina de pre-exaescala situada en el Centro de Tecnologías de la Información para la Ciencia (CSC) de Kajaani (Finlandia), también se sitúa como uno de los superordenadores de mayor eficiencia energética del mundo, con una relación gigaflops/vatios de 51,6.
Esta máquina utiliza una tecnología similar a la de Frontier, con su CPU AMD EPYC™ optimizada y cuatro aceleradoras AMD Instinct MI250X por nodo. El rendimiento actual de Lumi, según la lista Top500, es de 151 petaflops y tiene un rendimiento máximo teórico de más de 550 petaflops por segundo.
Sin embargo, lo que hace que estas máquinas sean especialmente interesantes es la naturaleza de la memoria coherente de la CPU EPYC de tercera generación optimizada y la GPU MI250X. Al admitir la memoria coherente CPU-GPU, por la que una misma copia de los datos es procesada por la CPU y la GPU, se utiliza menos energía para leer y escribir la información de la memoria del sistema. Esto ayuda a que los superordenadores más potentes funcionen con mayor eficiencia.
Se trata de un excelente ejemplo de una tecnología innovadora que, dentro de unos años, probablemente empezará a hacer acto de presencia en el mercado de los servidores. No solo significa que las CPUs y GPUs dejarán de malgastar energía trabajando con dos conjuntos de datos, sino que también facilita la vida a los desarrolladores de software, que podrán escribir código unificado para las CPUs y las GPUs.
Además, Lumi cuenta con una innovadora “tecnología de refrigeración gratuita”, que permite utilizar el calor residual en la red de calefacción urbana de Kajaani. Esta reducirá la huella de carbono anual de toda la ciudad en 12.400 toneladas.
La refrigeración de los centros de datos puede suponer hasta el 40% de su consumo total de energía. Pero si se utilizan flujos de aire naturales en la refrigeración y se evita la recirculación de aire caliente, como hace Lumi, los operadores de los centros de datos pueden reducir el uso de energía y ayudar a rebajar las emisiones asociadas.
¿Qué podemos aprender?
La creación de empresas más sostenibles se ha convertido en una prioridad clave para las organizaciones y, en la actualidad, cada vez son más las que se fijan objetivos de eficiencia climática y/o energética. Para estas compañías, hay lecciones que aprender de las tecnologías innovadoras que emplean algunos de los superordenadores más rápidos del mundo, especialmente los desarrollados por AMD.
Por ejemplo, una investigación interna de AMD ha demostrado que para ofrecer 1.200 VMS, se necesitan diez servidores AMD EPYC 7713 de doble socket, frente a los 15 basados en Intel Xeon Platinum 8380 de doble socket. Lo que se traduce en una reducción del uso de energía de aproximadamente un 32% y un ahorro estimado de 70 toneladas métricas en emisiones de gases de efecto invernadero. Además, con más núcleos por zócalo y mayor número de núcleos por servidor, es más fácil incluir más potencia de procesamiento en un servidor de doble zócalo o con uno solo. Esto permite reducir aún más el número de servidores y su huella.
La compañía no sólo está ya a la vanguardia de la innovación en HPC y eficiencia energética. AMD también tiene ambiciones aún mayores para el futuro, con el objetivo de aumentar la eficiencia energética de los procesadores AMD y las aceleradoras GPU Instinct en 30 veces desde 2020 hasta 2025, representando una aceleración de 2,5 veces sobre las tendencias de la industria desde 2015 hasta 2020, así como una reducción del 97% en el uso de energía por computación durante este período.
Tanto los líderes empresariales como los de TI pueden beneficiarse de prestar atención a las últimas novedades en el mundo de los superordenadores. Los sistemas actuales van más allá del alto rendimiento y la escala. Allanan el camino para los métodos de computación de próxima generación y cargas de trabajo como la IA, impulsando una alta eficiencia energética para ayudar a la sostenibilidad medioambiental.
Mientras el término “supercomputación” puede no estar en la mente de muchas organizaciones, está claro que la HPC se convierte rápidamente en una herramienta para las empresas modernas que buscan mantenerse a la vanguardia en el mercado competitivo actual. Y las CPU de AMD que están detrás de esta tecnología podrían dar forma al futuro de la infraestructura de TI
