A fondo: Fugaku se afianza como la supercomputadora más rápida del mundo

La japonesa Fugaku se ha estrenado en la lista TOP500 sobre supercomputadoras a lo grande. Entró directamente al número uno en junio y, en la segunda revisión anual de la clasificación, consigue mantener el liderato. Además, mejora sus números.

Ubicada en el Centro RIKEN de Ciencias Computacionales (R-CCS) de Kobe, Japón, la actualización realizada en su hardware, que ahora cuenta con 7,63 millones de núcleos Arm A64FX, le permite establecer un récord de 442 petaflops en el benchmark High Performance Linpack (HPL). Seis meses antes rondaba los 416 petaflops.

En estos momentos Fugaku cuenta con cerca de 159 000 nodos que caben en 432 racks. Se trata de un sistema inacabado, que se enmarca en un plan nacional para dar forma a la próxima generación de superordenadores de Japón.

La idea es que sustente aplicaciones para la sociedad del futuro. Aquí entra desde la investigación médica, en medicamentos y tratamientos personalizados y preventivos, hasta el estudio meteorológico, el trabajo con nuevos materiales o el desarrollo de energías limpias. Hoy en día ya se usa en experimentos sobre la COVID-19.

En la creación de Fugaku participa la también nipona Fujitsu. El sistema va tomando cuerpo y ampliando distancias como su más inmediato perseguidor: Summit. A nivel de rendimiento triplica prácticamente al sistema de IBM alojado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge de Tennessee, que con 148,8 petaflops es el más rápido de todo Estados Unidos.

La medalla de bronce del TOP500 es para Sierra, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California, con una arquitectura similar a la de Summit y 94,6 petaflops.

El superordenador chino Sunway TaihuLight (en el Centro Nacional de Supercomputación de Wuxi) es cuarto, con 93 petaflops, y el americano Selene (instalado internamente por NVIDIA) sube un par de posiciones respecto al verano, con 63,4 petaflops. Selene ha adelantado a Tianhe-2A (en el Centro Nacional de Supercomputadoras de Guangzho), que está cerca con 61,4 petaflops, y al sistema para fines comerciales más potente que existe, el italiano HPC5 de Eni, que se queda a más distancia con 35,5 petaflops.

Una de las únicas sorpresas entre los primeros diez clasificados es JUWELS Booster Module, que debuta en el número siete y adelanta a HPC5 como máquina europea más veloz gracias a sus 44,1 petaflops. Instalada recientemente en Alemania, en el Forschungszentrum Jülich, forma parte de un sistema modular, cuyo segundo módulo se clasifica en el puesto número 44.

Frontera, que se ubica en el Centro de Computación Avanzada de Texas, y Dammam-7, que se encuentra en Saudi Aramco, en Arabia Saudita, cierran los puestos de honor con 23,5 petaflops y 22,4 petaflops en el benchmark HPL, respectivamente. Este último sistema es la otra gran novedad junto a JUWELS y la segunda mayor supercomputadora de carácter comercial.

Esto quiere decir que las europeas Marconi-100 y Piz Daint ya no figuran entre los diez primeros puestos del ranking tras la publicación de la 56ª edición del TOP500.

Una edición que, si por algo destaca, es porque el crecimiento en rendimiento no ha sido tan abultado como otras veces. De hecho, es la primera vez desde que se publican estas listas, algo que sucede desde el año 1993, en la que ha habido menos registros de nuevos sistemas.

Los que más abundan son los modelos con tecnología de Intel. Más del 90 % están equipados con chips Xeon o Xeon Phi. AMD aparece en 21 sistemas, la marca Power alimenta a otros 10 y Arm se deja ver en 5 de ellos. Hasta 140 supercomputadores se decantan por tecnología de NVIDIA. Por número de máquinas, el país que lidera es China, que llega a las 212; mientras que por rendimiento agregado lo hace Estados Unidos, con 668,7 petaflops.

Cabe señalar que el sistema con mayor eficiencia energética es el NVIDIA DGX SuperPOD, con 26,2 gigaflops/vatio. Dentro del TOP500 ocupa la posición 172º.

Más allá del TOP500

El ordenador número uno del TOP500, Fugaku, también ocupa posiciones destacadas en otras clasificaciones sobre ordenadores de alto rendimiento.

En HPCG, una lista de sistemas que ejecutan aplicaciones del mundo real, obtiene 16 petaflops. En el HPL-AI, que aborda las capacidades para tareas de inteligencia artificial, sobrepasa los 2 exaflops. Y en el Graph 500, que tiene en cuenta las cargas de datos intensivos, logró resolver una búsqueda de un  gráfico con 1,1 billones de nodos y 17,6 billones de extremos en 0,25 segundos, superando en cuatro veces a nivel de gigaTEPS a su rival más cercano.

El potencial de Fugaku seguirá liberándose durante los próximos meses. Está previsto que esta  supercomputadora comience a funcionar de forma plena en 2021.