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Tsubame 2.0: la súper computadora heterogénea de Japón

El sistema Tsubame 2.0 en el Centro de Información Científica Global (GSIC) del Instituto de Tecnología de Tokio está catalogada como la súper computadora más ecológica de clase petaflop en la nueva lista Green500. Publicada dos veces al año, la lista Green500 cataloga a las 500 súper computadoras con uso más eficiente de energía basado en el rendimiento logrado relativo a la energía consumida.

Tsubame 2.0 es una súper computadora heterogénea (combinando tanto CPU cómo GPU) usada para acelerar una gama de investigaciones científicas e industriales en Japón. Con un rendimiento sostenido de 1.19 petaflops por segundo mientras consume 1.2 megawatts, la Tsubame 2.0 brinda 958 megaflops de poder de procesamiento por watt de energía. Es 3.4 veces más eficiente en energía que el sistema competidor basado sólo en las CPU x86, la súper computadora Cielo Cray en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, que brinda 278 megaflops por watt.

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En la carrera por la computación exaescalar, la eficiencia de uso de energía se ha convertido en el elemento definitorio de rendimiento informático. Los sistemas heterogéneos acelerados por GPU tienen mayor eficiencia de consumo comparados con sistemas basados únicamente en CPU porque las aplicaciones pueden tomar ventaja de los diferentes procesadores para ejecutar distintos trabajos. Las partes secuenciales de una aplicación se ejecutan en la CPU, y las partes demandantes de datos y cálculo son aceleradas por el procesador masivamente paralelo de la GPU.

Tsubame 2.0 está compuesta por servidores HP ProLiant SL390 con las CPU Intel Xeon acelerados por las GPU NVIDIA Tesla. Las GPU Tesla proporcionan más del 80 por ciento de su rendimiento, permitiendo a la Tsubame 2.0 lograr altos niveles de desempeño con un consumo de energía muy bajo. Éste año, dos de las cinco finalistas del prestigioso Premio Gordon Bell corrieron en una Tsubame 2.0, incluyendo el ganador de Logro Especial en Escalabilidad y Tiempo para Solución.

La lista más reciente de Green500 hace énfasis en la eficiencia de consumo de los diseños de computadoras heterogéneas. Cinco de los 10 sistemas más eficientes del mundo, y 22 de los principales 30 sistemas más eficientes, combinan las GPU con CPU.

Las GPU Tesla son aceleradores masivamente paralelos basados en la arquitectura de cómputo paralelo CUDA. Los desarrolladores pueden acelerar sus aplicaciones ya sea usando CUDA C, CUDA C++, CUDA Fortran o los sencillos, y fáciles de usar, compiladores basados en directivas.

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