sábado, 1 de junio de 2013

Se rompe la barrera del millón de núcleos en la Supercomputación

Los investigadores del Centro de Investigación de Turbulencia consiguieron un récord en cuanto a la supercomputación, valiéndose de un millón de núcleos de computación para modelar el ruido de los aviones supersónicos. El trabajo se realiza con el sistema BlueGene / Q IBM Sequoia, recién instalado en el Lawrence Livermore National Laboratories.

El Stanford Engineering Center para la Investigación de Turbulencia  (CTR) ha establecido un nuevo hito en la ciencia computacional, usando con total éxito, un supercomputador con más de un millón de núcleos de computación, con el propósito de resolver un complejo problema de dinámica de fluidos y la también sobre la predicción del ruido generado por un motor de jet supersónico.

Joseph Nichols, investigador del centro, trabajó en el flamante sistema de Bluegene / Q IBM Sequoia recién instalado en el Lawrence Livermore National Laboratories (LLNL), financiado por el Programa de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) Simulación Avanzada y Computación (ASC). 

Sequoia, fué tope de la lista de las supercomputadoras más poderosas del mundo, la cual cuenta con 1.572.864 procesadores y 1,6 petabytes de memoria de alta velocidad.

Debido a la exorbitante cantidad de núcleos de Sequoia, Nichols fue capaz de demostrar por primera vez, que la utilización de millones de núcleos para las simulaciones de dinámica de fluidos, son posibles, y también, para contribuir a la investigación dirigida hacia otro objetivo, y que es el de diseñar los motores de las aeronaves con una emisión de ruido lo mas bajo posible.

LA FÍSICA DE RUIDO

Los tubos de escape de los aviones de alto rendimiento en el despegue y el en el aterrizaje, se encuentran entre las más poderosas fuentes artificiales de ruido. 

Debido a ello, los ingenieros están diseñando motores nuevos y mejores aviones, los cuales son significativamente más silenciosos que sus predecesores. 

Los modelos de simulación informáticos avanzados sirven de predicción en estos diseños. Estas simulaciones complejas, permiten a los científicos observar los procesos por dentro, en la medida en que se producen en el propio entorno del escape y que de otro modo, es inaccesible al equipo experimental. Los datos obtenidos de estas simulaciones impulsan cada vez mas a la supercomputación.

MÁS NÚCLEOS, MÁS RETOS

Las simulaciones de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), como las que utiliza Nichols, son increíblemente complejas. 

Las simulaciones CFD pone a prueba todos los aspectos de un superordenador. 

Las supercomputadoras como Sequoia, puede repartir la complejidad matemática en partes más pequeñas de modo que puedan ser calculados de forma paralela. Cuanto más núcleos tenga, más rápido y más complejos pueden ser los cálculos

"Estas carreras representan por lo menos, un aumento de un orden de magnitud en la potencia de cálculo en las simulaciones más grandes, realizadas  previamente en el Centro de Investigación de Turbulencia", dijo Nichols "Las implicaciones para la ciencia predictiva son alucinantes."

El código informático utilizado en este estudio, fue desarrollado por el ex asociado principal de investigación en Stanford, Frank Ham. Este código utiliza mallas no estructuradas para simular el flujo turbulento en la presencia de geometría complicada. 


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