Viernes, 15 marzo 2013
Computación

Superada la barrera del millón de núcleos en uso en la supercomputación

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Se ha logrado interconectar y usar con éxito un millón de núcleos de ordenador para tareas de modelación digital.

Esta actividad de modelación se realizó en la supercomputadora Sequoia IBM Bluegene/Q, recientemente instalada en el Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Livermore, en California.


El trabajo científico para el que se han hecho las modelaciones que han batido el récord, lo ha llevado a cabo un grupo de expertos del Centro para la Investigación de las Turbulencias (CTR, por sus siglas en inglés), adscrito a la Universidad de Stanford en California

El nuevo record en la ciencia computacional se ha alcanzado al usar con éxito una supercomputadora con más de un millón de núcleos activos en tareas de cálculo, para resolver un complejo problema de la dinámica de los fluidos: la predicción del ruido generado por un motor a reacción supersónico.

Debido a la cantidad impresionante de núcleos de Sequoia, el equipo del investigador Joseph Nichols ha podido demostrar por vez primera que son posibles las simulaciones de la dinámica de los fluidos con un millón de núcleos computacionales activos.

Los gases de escape de un avión a reacción al despegar y aterrizar se encuentran entre las fuentes artificiales más potentes de ruido. Para el personal de tierra en un aeropuerto, incluso para quienes utilizan la protección auditiva más avanzada disponible, los despegues y aterrizajes de aviones conforman un ambiente acústico muy desagradable, y potencialmente nocivo, convirtiendo su trabajo en una dura prueba diaria. Para la gente que vive alrededor de aeropuertos, la situación no suele ser mejor, y además de soportar tales ruidos incluso durante sus horas de descanso, el valor de mercado de sus viviendas se suele devaluar mucho por motivos obvios; ¿quién querría gastarse dinero en comprar una casa en la que resultará insoportable vivir por culpa de los ruidos de aviones?

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Es comprensible entonces que los ingenieros se esfuercen en diseñar nuevos y mejores motores de aviación más silenciosos que sus predecesores. Dar a las toberas una forma adecuada, por ejemplo, puede reducir el ruido del motor a reacción en su fuente, con el resultado de un avión más silencioso.

La simulaciones predictivas (modelos avanzados ejecutados casi siempre en supercomputadoras) ayudan en tales diseños. Estas simulaciones complejas permiten a los científicos asomarse de algún modo dentro de los procesos que pretenden estudiar y atisbar qué ocurre dentro de los mismos, algo que de otro modo resulta inaccesible. En el caso del ruido de los despegues y aterrizajes, el feroz chorro de los gases de escape constituye un ambiente en el que difícilmente podría sobrevivir un sensor durante un tiempo lo bastante largo como para obtener un conjunto útil de lecturas.

Los datos que se van obteniendo en estas simulaciones están guiando hacia descubrimientos científicos importantes sobre la física del ruido.

Las simulaciones sobre dinámica de fluidos, llevadas a cabo por el equipo de Nichols en la supercomputadora Sequoia, son increíblemente complejas. Sólo en tiempos recientes, con el advenimiento de las supercomputadoras más masivas logradas hasta ahora, que ostentan cientos de miles de núcleos de computación, los ingenieros han podido modelar con exactitud y velocidad notables los motores a reacción y el ruido que estos producen.

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