Seu computador é rápido o suficiente para transmitir um bulldog inglês em um skate. Ele lida com “Lego Senhor dos Anéis” sem nenhum problema. Para a maioria das pessoas, a velocidade é o mais importante. É apenas um brinquedo para cientistas que resolvem problemas globais complexos. Um PC de primeira linha com processador i7 pode lidar com cerca de 158 bilhões de cálculos por segundo. Esse número é impressionante para jogos. Isso por si só não é suficiente para descobertas.
É por isso que os pesquisadores estão tão entusiasmados com o supercomputador Cray Titan.
Lançado em outubro de 2012, Titan é mais do que apenas entrar na briga. Ele reivindicou o título de computador mais rápido do mundo. Ele ocupou a coroa por seis meses antes disso. O vencedor anterior foi o IBM Sequoia Blue Gene/Q do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia. O Titã derrubou o pódio.
A diferença é impressionante. A velocidade máxima teórica do Titan é de 27 petaflops. Isso significa 27 bilhões de trilhões de cálculos por segundo. Pense nisso. Centenas de milhares de vezes mais rápido que a velocidade do desktop. Se quiser colocar o Titan na sua área de trabalho, você precisará de um espaço do tamanho de uma quadra de basquete. Não fica em uma mesa. Ocupa espaço.
Por que os cientistas precisam de 27 petaflops
A velocidade em si é apenas um número. O valor é devido à velocidade. O Titan processa grandes quantidades de dados. Os cientistas usam-no para simular detalhadamente o clima da Terra. Estas simulações podem revelar novas formas de combater o aquecimento global. Eles não estão apenas adivinhando. Eles usam modelos complexos.
Uma ampla gama de aplicações. Os engenheiros usam o Titan para projetar motores de combustão interna altamente eficientes. Eles também desenvolvem melhores painéis solares. Na medicina, as simulações biológicas ajudam a acelerar os testes de novos medicamentos. Num nível puramente científico, os pesquisadores simulam a quebra de ligações moleculares. Isso lhes dá uma visão de um dos processos fundamentais da natureza.
“A incrível velocidade do Titan faz dele uma excelente ferramenta para resolver problemas realmente complexos que envolvem grandes quantidades de dados.”
A nova arquitetura do futuro
A importância de Titan reside na sua velocidade. Igualmente importante em termos de design. Foi pioneira em uma nova abordagem para supercomputadores. Durante anos, o caminho para a velocidade foi simples. Construa máquinas com milhares de unidades centrais de processamento (CPUs). Divida o cálculo em partes menores. Divida-os em milhares de fichas.
Isso funcionou. Até que isso não aconteceu. A desvantagem é a energia. Todos aqueles chips de CPU exigiam enormes quantidades de eletricidade. Titan resolve esse problema emparelhando cada uma de suas 18.688 CPUs com uma unidade de processamento gráfico (GPU). Esses chips são os mesmos usados em computadores para jogos de última geração.
GPUs aceleram os cálculos. Eles também consomem menos energia que as CPUs. O resultado é uma máquina mais rápida que suas antecessoras. Também é significativamente mais eficiente em termos energéticos. Este design híbrido estabelece novos padrões.
Caminho para a computação em exaescala
Os cientistas veem Titã como um modelo. Ele abre caminho para computadores de classe **exascale. São máquinas mil ou mais vezes mais rápidas que os supercomputadores mais poderosos da época. A Titan provou que as arquiteturas híbridas CPU-GPU podem oferecer forte desempenho sem queimar a rede.
Perguntas frequentes
Por que os supercomputadores são rápidos?
Os supercomputadores são rápidos porque usam milhares de processadores trabalhando em paralelo. Eles também utilizam memória de alta velocidade e sistemas de armazenamento para transferir dados rapidamente entre chips.
Como o Cray Titan se compara a um PC normal?
A velocidade de Titã é centenas de milhares de vezes mais rápida. Um PC faz 158 bilhões de cálculos por segundo. O Titã fatura 27.000 trilhões.
Qual a diferença entre o Titan e os supercomputadores mais antigos?
Os sistemas mais antigos dependiam exclusivamente de CPUs e consumiam grandes quantidades de energia. Titan combina cada CPU com uma GPU. Este design híbrido aumenta a velocidade e a eficiência energética.
