INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA
SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA
DEPARTAMENTO DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
SEMESTRE
ENERO-JUNIO 2014
ING.TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION Y COMUNICACION.
Introducción a las TIC
“Supercomputadora”
UNIDAD 1
Fregoso Lopez Jonathan
Profesor: Marco Antonio Rodriguez Moreno
7/FEB/2014
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Índice
Introducción……………………………………….Pág.3
Supercomputadora……………………………… Pág.4-6
Supercomputadora Xiuhcóatl………………… Pág.6-7
Aitzaloa…………………………………………… pág.8
Kan Balam………………………………………….pág.9
Conclusiones………………………………………pág.10
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Introducción
La finalidad de este trabajo es conocer y comprender lo que es una macro computadora, su
funcionacinamiento, como está compuesta, para que nos sirven y cuáles son las supercomputadoras
existentes en México.
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Supercomputadora
Una supercomputadora o un superordenador es aquella con capacidades de cálculo muy superiores
a las computadoras corrientes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los
términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de
alto desempeño y ambiente de cómputo de alto desempeño, ya que las supercomputadoras son un
conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y
desempeño. Al año 2011, los superordenadores más rápidos funcionaban en aproximadamente más
de 200 teraflops (que en la jerga de la computación significa que realizan más de 200 billones de
operaciones por segundo).
Lista de las 500 supercomputadoras más rápidas del mundo.
Sistemas de enfriamiento
Muchas de las CPUs usadas en los supercomputadores de hoy disipan 10 veces más calor que un
disco de estufa común, Algunos diseños necesitan enfriar los múltiples CPUs a -85 °C (-185 °F).
Para poder enfriar múltiples CPUs a tales temperaturas requiere de un gran consumo de energía.
Por ejemplo, un nuevo supercomputador llamado Aquasar tendrá una velocidad tope de 10 teraflops.
Mientras tanto el consumo de energía de un solo rack de este supercomputador consume cerca de
10 Kw Como comparación, un rack del supercomputador Blue Gene L/P consume alrededor de 40
Kw.
El consumo promedio de un supercomputador dentro de la lista de los 500 supercomputadores más
rápidos del mundo es de alrededor de 257 Kw.
Para el supercomputador Aquasar, que será instalado en el Instituto Tecnológico Federal
Suizo (ETH), se utilizará un nuevo diseño de enfriamiento líquido. Se necesitarán 10 litros de agua
que fluirán a una tasa de 29,5 litros por minuto.
Una de las innovaciones en este diseño es que normalmente los sistemas de enfriamiento aíslan el
líquido de la CPU y la transmisión de calor se da a través de convección desde la cubierta metálica
de la CPU a través de un adaptador generalmente de cobre u otro material térmicamente conductivo.
La innovación consiste en un nuevo diseño en el cual llega el agua directamente a la CPU mediante
tubos capilares de manera que la transmisión de calor es más eficiente.
En el caso del ETH en Suiza, el calor extraído del supercomputador será reciclado para calentar
habitaciones dentro de la misma universidad.
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Características
Las principales son:

Velocidad de pro cesación : miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.

Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias.

Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.

Dificultad de uso: solo para especialistas.

Clientes usuales: grandes centros de investigación.

Penetración social: prácticamente nula.

Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta
velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma
humano, número π, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un margen de error muy
bajo, etc.

Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo.

Hardware : Principal funcionamiento operativo
Principales usos
Las supercomputadoras se utilizan para abordar problemas muy complejos o que no pueden
realizarse en el mundo físico bien, ya sea porque son peligrosos, involucran cosas increíblemente
pequeñas o increíblemente grandes. A continuación damos algunos ejemplos:

Mediante el uso de supercomputadoras, los investigadores modelan el clima pasado y el clima
actual y predicen el clima futuro .

Los astrónomos y los científicos del espacio utilizan las supercomputadoras para estudiar el
Sol y el clima espacial.

Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría
afectar una determinada costa o ciudad.
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
Las supercomputadoras se utilizan para simular explosiones de supernovas en el espacio.

Las supercomputadoras se utilizan para probar la aerodinámica de los más recientes aviones
militares.

Las supercomputadoras se están utilizando para modelar cómo se doblan las proteínas y
cómo ese plegamiento puede afectar a la gente que sufre la enfermedad de Alzheimer, la
fibrosis quística y muchos tipos de cáncer.

Las supercomputadoras se utilizan para modelar explosiones nucleares, limitando la
necesidad de verdaderas pruebas nucleares.
Tianhe-2 la supercomputadora china, la más rápida del mundo
Supercomputadora Xiuhcóatl (serpiente de fuego).
Xiuhcóatl es una supercomputadora perteneciente al CINVESTAV, fue puesta en operación el 25 de
enero de 2012, se ubica en la unidad Zacatenco de dicho centro de investigación. Es
la supercomputadora con mayor capacidad de cálculo en México. El nombre es de origen
prehispánico y hace referencia al arma del dios Huitzilopochtli tiene su origen en el náhuatl y tiene
por significado serpiente de fuego.
Xiuhcóatl forma parte del Laboratorio Nacional de Cómputo de Alto Rendimiento (LANCAD), que
junto con las supercomputadotadoras de la UAM (Aitzaloa) y la UNAM (Kan Balam) con el objetivo
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de atender los problemas científicos más demandantes, mediante la conformación de una GRID de
gran capacidad en la zona metropolitana de la Ciudad de México.
Arquitectura
Xiuhcóatl es un clúster híbrido conformado por un total de los 170 servidores los cuales se
distribuyen de la siguiente forma:

88 nodos de cómputo INTEL.

9 nodos de cómputo con capacidad de hasta 4 tarjetas GPUs.

1 nodo de Visualización.

72 nodos de computo AMD.
Cuenta con 3480 núcleos de procesamiento y 16128 GPUs, lo cual hace posible tener un consumo
energético 15 por ciento más bajo que tecnologías anteriores. Además, tiene una capacidad de 7200
GB de memoria RAM. También posee un sistema de almacenamiento de una capacidad aproximada
de 67.16 terabytes (67 160 GB), equiparable a guardar más de 16 mil DVD de 4 GB cada uno. 3
Respecto sus capacidades de comunicaciones y de almacenamiento tiene una capacidad de
Interconexión de 40Gb/s full-non-blocking en tecnología InfiniBand en todo el clúster y dos sistemas
de almacenamiento tipo Lustre File System de 40TB y 20TB usables en RAID 6.
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Aitzaloa
Es una supercomputadora perteneciente a la Universidad Autónoma Metropolitana, ubicada en el
campus Iztapalapa, en la Ciudad de México.
Descripción
Aitzaloa, en funcionamiento desde el 30 de noviembre de 2008, forma parte del Laboratorio de
Supercómputo y Visualización en Paralelo (LSVP) de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería
(DCBI) de la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa (UAM-I), en funciones desde
finales del año 1993. El nombre Aitzaloa deriva de los vocablos del náhuatl, aitia ("donde se llevan a
cabo varias tareas") y zalohua("donde se aprende")).
Esta supercomputadora fue puesta en funcionamiento en el marco de las celebraciones del 50
Aniversario de la Computación en México.
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Kan Balam (también conocido como KanBalam)
Es un clúster de computadorasHewlett-Packard, con capacidad (pico) de 7.113 teraflops, siendo la
número uno en América Latina hasta noviembre de 2008 cuando la supera Aitzaloa.
Esta computadora está ubicada en la ciudad de México, en el campus principal de la Universidad
Nacional Autónoma de México en el edificio de la Dirección General de Cómputo y de Tecnologías
de Información y Comunicación (DGTIC), estando en funcionamiento desde el 16 de enero de 2007.
Su coste supera los 3 millones de dólares.
Entre los objetivos de este equipo se encuentra un proyecto de enfrentar la fuga de cerebros que
sufre el país, intentando repatriar a aquellos investigadores que se encuentren trabajando en el
extranjero, por falta de infraestructura. Las principales ramas beneficiadas con esta computadora son
la Astrofísica, la física de partículas, la química cuántica, la geología y, principalmente, la ingeniería
sísmica. También será usada para realizar estudios del clima y contaminación y estará a disposición
de instituciones públicas y privadas.
Configuración
KanBalam cuenta con 1368 procesadores AMD Opteron de 2.6 GHz y 3016 GB de memoria RAM,
distribuidos en 337 nodos de cálculo, cada uno con 8 GB RAM y dos procesadores duales y en 5
nodos especializados, con 64 GB RAM. Utiliza GNU/Linux como sistema operativo.
Dispone de un sistema de almacenamiento de 768 discos duros de 200 GB cada uno que
proporcionan un total de 150 TB de almacenamiento.
Los nodos de procesamiento se comunican con el sistema de almacenamiento en una red de alta
velocidad. Conecta 576 puertos con 2 switches infiniband, alcanzando la impresionante velocidad de
10 GB/s
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Conclusión
Es un tema muy bueno y que desconocía, en verdad es muy impresionante lo
que pueden hacer las macro computadoras es inimaginable la capacidad de
almacenamiento y también su velocidad, aparte ayudan mucho en cálculos que
un humano o una computadora normal tardarían una eternidad, también
demuestra la capacidad humana en el avance de la tecnología.
Bibliografía
Paginas utilizadas el día 7-feb-2014
http://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputadora
http://es.wikipedia.org/wiki/Xiuhc%C3%B3atl_(supercomputadora)
http://es.wikipedia.org/wiki/Aitzaloa
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