máquinas de cómputo más veloces.
FLOPS Y EUROS
¿Cómo se define técnicamente la velocidad de un ordenador? Cuando nos referirnos a la velocidad de un vehículo hablamos de kilómetros por hora. Al referirnos a un ordenador hablamos del número de operaciones aritméticas sencillas, como una suma o una multiplicación, que es capaz de realizar en un segundo. En la jerga informática una operación por segundo se denomina flop. Actualmente los ordenadores más potentes son capaces de realizar varios billones de operaciones por segundo o flops. Es una cantidad de operaciones que desborda la capacidad humana. Sin embargo, estos ordenadores tardarían cien años en computar el plegado de una proteína, un problema cuya solución haría avanzar la medicina de forma sorprendente. Para realizar tareas semejantes se necesitarían ordenadores con capacidades de mil billones de flops. Siguiendo con la analogía del vehículo, necesitaríamos coches que alcanzaran velocidades mil veces superiores a las actuales.
Además de lentas, las supercomputadoras actuales son caras. A finales de los años setenta del siglo XX los ordenadores personales, los pc, empezaban su andadura en el mercado del gran consumo. Como mucho eran capaces de jugar al comecocos y sus precios no eran precisamente asequibles para la mayor parte de los consumidores. Los superordenadores de entonces costaban más de 45 millones de euros. Un pc actual, con mejores prestaciones que los superordenadores de aquella época, ronda ahora los mil euros. Sin embargo, los superordenadores no han seguido esta espectacular relación calidad-precio. Por ejemplo, el superordenador Blue ASCI capaz de realizar tres mil billones de operaciones por segundo, utilizado hoy en día para supervisar las reservas nucleares de EE. UU., cuesta unos 130 millones de euros. Cada operación aritmética en este sistema es diez veces más cara que en un pc. Y eso sin tener en cuenta los costes indirectos como el gasto eléctrico, las instalaciones especiales, los técnicos altamente cualificados y el software especial. Hasta ahora la computación de alto nivel ha sido exclusiva de unos pocos privilegiados. Si se quiere seguir avanzando se necesitan supercomputadoras más rápidas y baratas. ¿Cómo conseguir velocidades de pro-cesamiento superiores al millón de billones de flops y, al mismo tiempo, más accesibles económicamente? Existen varias propuestas. Comentaremos dos de ellas: una nace del reciclaje y otra surge de la cooperación.
RECICLA Y COMPUTA: GRANJAS DE PC
La solución que apela al reciclado provino de la necesidad de los científicos, carpantas siempre carentes de suficientes fondos, de conseguir máquinas de gran capacidad de cómputo. Consiste en interconectar varios PC formando una red y en elaborar programas para hacerlos trabajar en paralelo. El resultado ha sido una solución que rivaliza con los mejores superordenadores a un precio muy inferior. Son las llamadas granjas de PC. La idea no es novedosa. En la década de los cincuenta el ejército norteamericano creó una red de ordenadores llamada sage (Semi-Automatic Ground Environment). Y en la década de los ochenta se comercializaban agrupaciones de minicomputadoras. Sin embargo, han sido varios los factores tecnicoeconómicos en los noventa que han hecho viable la idea. Entre ellos: el bajo coste actual de los PC, la caída de los costes para conectar localmente ordenadores y la aparición del sistema operativo Linux.
La primera granja de PC nació en 1994 en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales perteneciente a la NASA. Los investigadores necesitaban una máquina capaz de alcanzar un millón de flops. En aquel entonces un superordenador con estas características costaba más de un millón de euros. Demasiado dinero para dedicarlo a un solo grupo de investigación. Dos científicos, Donald J. Becker y Thomas Sterling, conectaron entre sí 16 PC para hacerlos trabajar al unísono. Alcanzaron los 70 millones de flops, una velocidad hoy ridícula, pero similar a la alcanzada por algunos de los superordenadores comerciales de la época y por tan sólo unos 45 mil euros, la décima parte del precio comercial. Bautizaron la máquina como Beowulf, en referencia al joven héroe de una leyenda medieval que derrotó al gigante Grendel. Becker y Sterling relatan su empresa con tono épico:
No nos rendimos. Sabíamos que los viejos PC del departamento de Oak Ridge eran arrinconados al sustituirse por modelos modernos. Quizá podríamos construir con máquinas recicladas nuestro Beowulf. Nuestro superordenador constaría de una mezcolanza de tipos y velocidades de procesador, pues queríamos aprovechar cualquier equipo que se nos concediera. Hubo que combinar los mejores componentes de diferentes PC. Cada vez que abríamos una máquina sentíamos la curiosidad del que desenvuelve un regalo de cumpleaños. En numerosas ocasiones sólo encontrábamos un trasto exhausto con el ventilador cubierto de polvo.
En mayo del 2001 la granja constaba de 133 cerebros electrónicos reciclados. Desde la historia épica de Beowulf se han creado muchas granjas de pc con otros nombres exóticos. Ya en el 2000, 28 de los 500 ordenadores más rápidos del mundo eran granjas de ordenadores.
COOPERA Y COMPUTA: ALIENS Y PRIMOS
¿Y en cuanto a la propuesta que apela a la cooperación? El Proyecto Serendip está liderado por investigadores de la Universidad de California en Berkeley, pertenecientes al controvertido instituto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). El proyecto consiste en analizar señales de radio procedentes del espacio profundo para determinar indicios de vida inteligente. Existen más de 500 millones de ordenadores personales conectados a Internet. Gran parte del tiempo que un ordenador permanece conectado a Internet está infrautilizado. ¿Por qué no aprovechar ese tiempo de cómputo desperdiciado para que todos ellos realicen pequeñas tareas de un gran proyecto? Ésta fue la propuesta de SETI@home. Conectándose a su página en Internet se invita al usuario a descargarse un salvapantallas que realizará automáticamente la tarea sin perjuicio alguno. Después de instalar el programa, SETI@home nos envía datos de radioseñales, vía Internet y de forma automática, que son analizados por nuestra máquina en su «tiempo libre». De esta manera han conseguido tiempo de cómputo de más de tres millones de PC. Lamentablemente no han descubierto indicios de vida inteligente extraterrestre hasta el momento. La iniciativa pionera de seti ha sido posteriormente seguida por otros megaproyectos como la secuenciación del genoma humano, proyectos de evolución en vida artificial como Tierra, grandes bases de datos científicas o el propio proyecto GIMPS de búsqueda de primos con el que abríamos este ensayo.
¿Y cuál será el futuro? Hacer predicción sobre la evolución de Internet o el futuro de la computación es una ingenuidad. Sin embargo a los presionados expertos nos les queda más remedio que apuntar posibilidades. Dejando aparte la computación cuántica, que nos llevaría todo un libro, algunos opinan que los investigadores acabarán creando un tendido computa-cional semejante a la actual red eléctrica. De ella los usuarios contratarían la capacidad computacional ajustada a sus necesidades, al igual que hoy en día ocurre con la electricidad. Desde luego no suena descabellado, si pensamos que eso significaría una factura más que añadir a la periódica colección que soportan los ciudadanos consumidores, ¿verdad?
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