Japón opera varios centros de supercomputación que poseen récords mundiales de velocidad, siendo la computadora K la más rápida del mundo desde junio de 2011 hasta junio de 2012, [1] [2] [3] y Fugaku mantuvo el liderazgo desde junio de 2020 hasta junio de 2022.
El rendimiento de la computadora K fue impresionante, según el profesor Jack Dongarra , que mantiene la lista TOP500 de supercomputadoras , y superó a sus siguientes 5 competidoras juntas. [1] La computadora K costó US$10 millones al año para operar. [1]
La entrada de Japón en la supercomputación comenzó a principios de los años 1980. En 1982, el sistema de gráficos por ordenador LINKS-1 de la Universidad de Osaka utilizó una arquitectura de procesamiento masivamente paralela , con 514 microprocesadores , incluidos 257 procesadores de control Zilog Z8001 y 257 procesadores de punto flotante iAPX 86/20 (el emparejamiento de un 8086 con un 8087 FPU) . Se utilizó principalmente para renderizar gráficos de ordenador 3D realistas . [4] Los diseñadores afirmaron que era el ordenador más potente del mundo, en 1984. [5]
La familia de supercomputadoras SX-3 fue desarrollada por NEC Corporation y anunciada en abril de 1989. [6] La SX-3/44R se convirtió en la supercomputadora más rápida del mundo en 1990. La supercomputadora de túnel de viento numérico de Fujitsu obtuvo el primer puesto en 1993. A excepción de la victoria de Sandia National Laboratories en junio de 1994, las supercomputadoras japonesas continuaron encabezando las listas TOP500 hasta 1997. [7]
La computadora K se colocó en el primer puesto siete años después de que Japón obtuviera el título en 2004. [1] [2] La supercomputadora Earth Simulator de NEC construida por NEC en la Agencia Japonesa para la Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre (JAMSTEC) fue la más rápida del mundo en ese momento. Utilizaba 5120 procesadores NEC SX-6i , generando un rendimiento de 28 293 540 MIPS ( millones de instrucciones por segundo). [8] También tuvo un rendimiento máximo de 131 TFLOPS (131 billones de operaciones de punto flotante por segundo), utilizando chips de procesamiento vectorial propietarios.
El ordenador K utilizaba más de 60.000 procesadores escalares comerciales SPARC64 VIIIfx alojados en más de 600 gabinetes. El hecho de que el ordenador K fuera más de 60 veces más rápido que el Simulador de la Tierra, y que este último se situara en el puesto 68 del mundo siete años después de ocupar el primer puesto, demuestra tanto el rápido aumento del rendimiento de alto nivel en Japón como el crecimiento generalizado de la tecnología de supercomputación en todo el mundo.
El Centro GSIC del Instituto de Tecnología de Tokio alberga la supercomputadora Tsubame 2.0, que tiene un pico de 2.288 TFLOPS y en junio de 2011 ocupó el quinto lugar en el mundo. [9] Fue desarrollada en el Instituto de Tecnología de Tokio en colaboración con NEC y HP , y tiene 1.400 nodos que utilizan procesadores HP Proliant y NVIDIA Tesla. [10]
El RIKEN MDGRAPE-3 para simulaciones de dinámica molecular de proteínas es un superordenador de petaescala de propósito especial en el Centro Avanzado de Computación y Comunicación, RIKEN en Wakō, Saitama , en las afueras de Tokio. Utiliza más de 4.800 chips MDGRAPE-3 personalizados, así como procesadores Intel Xeon . [11] Sin embargo, dado que es un ordenador de propósito especial, no puede aparecer en la lista TOP500 , que requiere la evaluación comparativa de Linpack .
El siguiente sistema importante es el superordenador Fujitsu PRIMERGY BX900 de la Agencia de Energía Atómica de Japón . Es significativamente más lento, alcanzando los 200 TFLOPS y ocupando el puesto 38.º del mundo en 2011. [12] [13]
Históricamente, el sistema Gravity Pipe (GRAPE) para astrofísica de la Universidad de Tokio se distinguió no por su velocidad máxima de 64 Tflops, sino por su costo y eficiencia energética, habiendo ganado el Premio Gordon Bell en 1999, con aproximadamente 7 dólares por megaflops, utilizando elementos de procesamiento de propósito especial. [14]
DEGIMA es un clúster de computadoras de alto costo y eficiencia energética ubicado en el Centro de Computación Avanzada de Nagasaki, Universidad de Nagasaki . Se utiliza para simulaciones jerárquicas de N cuerpos y tiene un rendimiento máximo de 111 TFLOPS con una eficiencia energética de 1376 MFLOPS/vatio. El costo total del hardware fue de aproximadamente US$500.000. [15] [16]
El Centro de Simulación Computacional, Centro Internacional de Investigación de Energía de Fusión del ITER Broader Approach [17] / Agencia de Energía Atómica de Japón opera una supercomputadora de 1,52 PFLOPS (actualmente opera a 442 TFLOPS) en Rokkasho, Aomori . El sistema, llamado Helios (Roku-chan en japonés), consta de 4.410 blades de cómputo Groupe Bull bullx B510 y se utiliza para proyectos de simulación de fusión .
El Centro de Tecnología de la Información de la Universidad de Tokio en Kashiwa, Chiba , comenzó a operar Oakleaf-FX en abril de 2012. Esta supercomputadora es una Fujitsu PRIMEHPC FX10 (una versión comercial de la computadora K ) configurada con 4.800 nodos de cómputo para un rendimiento máximo de 1,13 PFLOPS. Cada uno de los nodos de cómputo es un procesador SPARC64 IXfx conectado a otros nodos a través de una interconexión de malla/toro de seis dimensiones. [18]
En junio de 2012, la División de Predicción Numérica, Departamento de Pronósticos de la Agencia Meteorológica de Japón implementó una supercomputadora Hitachi SR16000/M1 de 847 TFLOPS, que se basa en el IBM Power 775 , en la Oficina de Operaciones de Sistemas Informáticos y el Centro de Satélites Meteorológicos en Kiyose, Tokio . [19] El sistema consta de dos SR16000/M1, cada uno un clúster de 432 nodos lógicos. Cada nodo consta de cuatro procesadores IBM POWER7 de 3,83 GHz y 128 GB de memoria. El sistema se utiliza para ejecutar un modelo de pronóstico meteorológico local de alta resolución (2 km horizontalmente y 60 capas verticalmente, hasta 9 horas de pronóstico) cada hora.
A partir de 2003, Japón utilizó la computación en red en el proyecto de Iniciativa Nacional de Redes de Investigación (NAREGI) para desarrollar redes escalables y de alto rendimiento sobre redes de muy alta velocidad como una futura infraestructura computacional para la investigación científica y de ingeniería. [20]
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