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Superordenadores

Los ordenadores más potentes realizan billones de cálculos por segundo para desarrollar investigaciones científicas, médicas o meteorológicas

La investigación de nuevos métodos para luchar contra el cáncer, mejorar la protección de los pasajeros ante un accidente automovilístico o calcular los efectos del cambio climático y los terremotos son sólo algunas de las tareas que realizan los superordenadores. Se trata de equipos informáticos especiales, con una enorme capacidad de cálculo, ideados para resolver en un segundo billones y billones de operaciones con mayor rapidez que la mente humana. A pesar de tratarse de sistemas complejos, sólo al alcance de expertos e investigadores, lo cierto es que muchos de los progresos y avances de la sociedad actual se deben a la ayuda de los superordenadores.

Gigantes del cálculo

Una simple calculadora es, con muchísimo menos tamaño y potencia, la hermana pequeña de los superordenadores. Su filosofía no dejar de ser, al fin y al cabo, la misma: realizar, de una forma rápida y sencilla, las operaciones y cálculos que a cualquier persona le llevarían mucho más tiempo y esfuerzo.

A pesar de que la mente humana es una excelente “calculadora” y “ordenador” (controla miles de aspectos del cuerpo humano con una enorme precisión, y amplia capacidad de abstracción y cálculo), su principal fallo se halla en la rapidez con la que puede hacer cálculos complejos ante la necesidad de manejar grandes cantidades de datos. Y es que, aunque el ser humano sea capaz de realizar las más complejas investigaciones científicas, médicas o matemáticas, es un ser limitado y necesita de herramientas que agilicen los cálculos que implican dichas investigaciones.

Al fin y al cabo, se trata de un problema de tiempo. El ser humano podría, por sí mismo, realizar todos y cada uno de los cálculos que implica una investigación compleja. Sin embargo, mientras que un superordenador puede realizar más de 40 billones de operaciones en un solo segundo, a una persona le costaría realizarlas, resolviendo una ecuación cada segundo durante las 24 horas del día, un total de 1.280 años, lo que haría inviable cualquier trabajo investigador. Por lo tanto, es necesario realizar las mismas operaciones y cálculos pero en muchísimo menos tiempo, para lo que se utilizan los superordenadores. En gran medida, el progreso tecnológico y científico habría sido imposible sin su gran capacidad de cálculo, que permite obtener en un solo día los resultados de experimentos e investigaciones que antes, con equipos menos desarrollados, tardaban años.

Por ejemplo, a la hora de diseñar el fuselaje y las alas de un nuevo avión, es necesario calcular cómo responderá a diversas situaciones, qué tipo de resistencia ofrece, cómo se adapta ante las altas y bajas temperaturas, qué efecto causan las tormentas eléctricas, etc. Para poder responder a todas estas preguntas es necesario tener en cuenta una amplia cantidad de aspectos, calcular la relación entre ellos, y ver cómo afectan al fuselaje, lo que supone miles y miles de cálculos complejos. Además, si se desea simular su comportamiento en tiempo real y ante todos estos factores, la complejidad se dispara.

Los ordenadores personales actuales, a pesar de su gran potencia y capacidad de procesamiento, también se quedan cortos, igual que la mente humana cuando hablamos de billones de operaciones con ingentes cantidades de datos. Por ello, para lograr una mayor capacidad, en lugar de crear un único ordenador de gran capacidad de procesamiento, se unen muchos ordenadores que trabajan de forma conjunta, dando lugar a un superordenador. El “corazón” o “motor” de los ordenadores es su procesador, el que, tomando unos datos, realiza una operación y calcula un resultado. Así que la solución es unir los procesadores de varios ordenadores (varios miles en algunos casos), formando un único sistema con la capacidad suficiente para responder a billones de operaciones por segundo.

Estos superordenadores, hechos normalmente a medida del comprador, suelen tener unas dimensiones fuera de lo común. Por ejemplo, el sistema más potente del mundo, que cuenta con 5.120 procesadores y está instalado en Japón, ocupa un edificio de dos plantas, con 2.350 metros cuadrados en cada una de ellas.

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