Los 500 superordenadores más potentes utilizan Linux

Linux es el OS líder en supercomputación en el mundo

Los superordenadores más potentes del mundo usan Linux. Todo el mundo ha oído hablar en alguna ocasión de los superordenadores (también conocidos como supercomputadores o supercomputadoras). Un supercomputador es un dispositivo que tiene una capacidad de computación que supera ampliamente la capacidad de los ordenadores comunes. A día de hoy, el superordenador más potente supera los 415 Petaflops (PFlops); una potencia a la que no llega, ni de lejos, ningún equipo personal.

Desde finales de 2009, Linux domina de forma absoluta el listado de los 500 superordenadores más potentes del mundo. Como ejemplo, el superordenador más potente actualmente, el Supercomputer Fugaku, utiliza Linux.

Linux: más de 20 años en el mundo de la supercomputación

La lista TOP500 se actualiza dos veces al año (en junio y noviembre) desde 1993. Linux aparecía por primera vez en esta lista de los superordenadores más potentes del mundo en junio de 1998.

¿Cuál fue el primer supercomputador con Linux en la lista de los más potentes? El Avalon Cluster de Estados Unidos, en la posición 314; que contaba con 140 procesadores Alpha EV56. Por aquel entonces, la lista estaba dominada por variantes comerciales de Unix como IRIX, UNICOS, AIX o Solaris. Además, a esas alturas, Windows y MacOS ya estaban centrados en equipos de usuarios.

Sin embargo, a partir de ese año, la evolución de Linux fue espectacular. A lo largo de los años, el crecimiento de Linux ha sido imparable; especialmente entre noviembre de 2002 y noviembre de 2009. Durante ese período de 7 años, Linux pasó de usarse en 71 superordenadores a usarse en 448 superordenadores.

En la actualidad, Linux es el claro líder de la supercomputación y sería muy raro que perdiese ese liderazgo. Se necesitaría una gran revolución de hardware para que esto ocurriese. No obstante, el tiempo dirá si esto sigue así o si aparecerá alguna otra alternativa capaz de plantarle cara.

¿Por qué Linux es perfecto para los superordenadores?

Son muchas las razones por las que la mayoría de los superordenadores han elegido sistemas operativos Linux. A continuación recopilamos algunos de los motivos principales por los que Linux es el líder en supercomputación:

  • Sistema operativo libre. Al tratarse de un sistema de código abierto, se puede personalizar al 100 %. Esto permite modificar cualquier parte del código con mayor libertad; ya sea para mejorar su rendimiento o para solucionar cualquier problema de seguridad.
  • Menor consumo de recursos. Al ser muy personalizable, se puede precisar que únicamente se ejecuten las aplicaciones más vitales para mejorar el rendimiento. Esto no es posible con otros sistemas operativos, en los que hay que adaptarse a su configuración.
  • Estructura modular. Este es uno de los factores más importantes de Linux. Al ser completamente abierto, se pueden añadir nuevos módulos sin afectar al resto del sistema operativo. Además, los recursos se pueden optimizar mejor.
  • Capacidad de adaptación. Su capacidad de adaptarse a todo tipo de cargas es otra de sus características más importantes. Esto permite medir de forma sencilla la eficiencia, el consumo y el rendimiento del superordenador.
  • Costes. Al ser totalmente libre, no hay que pagar ningún tipo de licencia para utilizarlo. De modo que la inversión necesaria es la relativa al tiempo empleado en modificar el sistema para el proyecto.

Los 10 superordenadores más potentes del mundo

Estas son las diez supercomputadoras más potentes del mundo, según la lista TOP500 (actualización de junio de 2020).

  1. Supercomputer Fugaku (Japón)
  2. Summit (Estados Unidos)
  3. Sierra (Estados Unidos)
  4. Sunway TaihuLight (China)
  5. Tianhe-2A (China)
  6. HPC5 (Italia)
  7. Selene (Estados Unidos)
  8. Frontera (Estados Unidos)
  9. Marconi-100 (Italia)
  10. Piz Daint (Suiza)

Evolución del Top 3 de superordenadores desde 2010

La siguiente tabla recopila la clasificación de los superordenadores que han estado en los tres primeros puestos desde 2010 hasta 2020, según la lista TOP500.

 Top 1Top 2Top 3
Junio 2010Jaguar (Estados Unidos)Nebulae (China)Roadrunner (Estados Unidos)
Noviembre 2010Tianhe-1A (China)Jaguar (Estados Unidos)Nebulae (China)
Junio/Noviembre 2011K computer (Japan)Tianhe-1A (China)Jaguar (Estados Unidos)
Junio 2012Sequoia (Estados Unidos)K computer (Japan)Mira (Estados Unidos)
Noviembre 2012Titan (Estados Unidos)Sequoia (Estados Unidos)K computer (Japan)
Junio/Noviembre 2013Tianhe-2A (China)Titan (Estados Unidos)Sequoia (Estados Unidos)
Junio 2014Tianhe-2A (China)Titan (Estados Unidos)Sequoia (Estados Unidos)
Junio/Noviembre 2015Tianhe-2A (China)Titan (Estados Unidos)Sequoia (Estados Unidos)
Junio/Noviembre 2016Sunway TaihuLight (China)Tianhe-2A (China)Titan (Estados Unidos)
Junio/Noviembre 2017Sunway TaihuLight (China)Tianhe-2A (China)Piz Daint (Suiza)
Junio 2018Summit (Estados Unidos)Sunway TaihuLight (China)Sierra (Estados Unidos)
Noviembre 2018Summit (Estados Unidos)Sierra (Estados Unidos)Sunway TaihuLight (China)
Junio/Noviembre 2019Summit (Estados Unidos)Sierra (Estados Unidos)Sunway TaihuLight (China)
Junio 2020Supercomputer Fugaku (Japón)Summit (Estados Unidos)Sierra (Estados Unidos)

Lista de los superordenadores que han ocupado el número 1

La siguiente lista recoge los superordenadores que han estado en el número 1 de la lista TOP500 desde 1993 hasta la fecha.

  • CM-5/1024 (Estados Unidos)
  • Numerical Wind Tunnel (Japón)
  • XP/S140 (Estados Unidos)
  • SR2201/1024 (Japón)
  • CP-PACS/2048 (Japón)
  • ASCI Red (Estados Unidos)
  • ASCI White, SP Power3 375 MHz (Estados Unidos)
  • Earth-Simulator (Japón)
  • BlueGene/L beta-System (Estados Unidos)
  • BlueGene/L – eServer Blue Gene Solution (Estados Unidos)
  • Roadrunner (Estados Unidos)
  • Jaguar (Estados Unidos)
  • Tianhe-1A (China)
  • K computer (Japón)
  • Sequoia (Estados Unidos)
  • Titan (Estados Unidos)
  • Tianhe-2A (China)
  • Sunway TaihuLight (China)
  • Summit (Estados Unidos)
  • Supercomputer Fugaku (Japón)

Superordenadores por continente

Esta es la distribución por continente de los superordenadores más potentes en la lista TOP500, a fecha de junio de 2020:

  • Asia: 272 superordenadores.
  • Norteamérica: 126 superordenadores.
  • Europa: 96 superordenadores.
  • Sudamérica: 4 superordenadores.
  • Oceanía: 2 superordenadores.
  • África: N/A.

China: el líder en número de superordenadores

China domina en número de superordenadores desde noviembre de 2017. A fecha de junio de 2020, China cuenta con 226 superordenadores entre los 500 más potentes del mundo. Le siguen Estados Unidos, con 113 superordenadores, y Japón, con 29 superordenadores. 

Sin embargo, en lo que se refiere a potencia, Estados Unidos lidera con un Rmax de 621.655.590 Gigaflops (GFlops). Rmax es el acrónimo de «Maximal LINPACK performance achieved» (en español, máximo rendimiento LINPACK conseguido). Le siguen China, con un Rmax de 565.553.102 GFlops, y Japón, con un Rmax de 527.607.512 GFlops.

Red Española de Supercomputación

La Red Española de Supercomputación (RES) cuenta con 13 superordenadores interconectados y está coordinada por el Barcelona Supercomputing Center (BSC). Esta red tiene como misión proveer a la comunidad científica de los recursos de computación necesarios para desarrollar proyectos científicos y tecnológicos innovadores y de calidad.

Estos son los nodos que forman parte de la RES: MareNostrum, MinoTauro, FinisTerrae2, LaPalma, Altamira, Picasso, Tirant, Caesaraugusta, Caléndula, Pirineus II y Canigó, Lusitania, Cibeles y Urederra.

Superordenadores en España

SupeordenadorCentro
AltamiraInstituto de Física de Cantabria de la Universidad de Cantabria
Atlante*Instituto Tecnológico de Canarias
CaesaraugustaInstituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza
CaléndulaCentro de Supercomputación de Castilla y León (SCAYLE)
CibelesUniversidad Autónoma de Madrid (UAM)
FinisTerrae2Fundación Pública Galega Centro Tecnológico de Supercomputación de Galicia (CESGA)
LaPalmaInstituto de Astrofísica de Canarias (IAC)
LusitaniaCentro Extremeño de Investigación, Innovación Tecnológica y Supercomputación (Cénits – COMPUTAEX)
MareNostrumBarcelona Supercomputing Center (BCS)
MinoTauroBarcelona Supercomputing Center (BCS)
PicassoUniversidad de Málaga (UMA)
Pirineus II y CanigóConsorci de Serveis Universitaris de Catalunya (CSUC)
Teide-HPC*Centro de datos de D-ALiX
TirantUniversitat de València (UV)
UrederraNavarra de Servicios y Tecnologías S.A. (Nasertic)

*Los supercomputadores Atlante y Teide-HPC no forman parte de la Red Española de Supercomputación.

Superordenador MareNostrum entre los 500 más potentes del mundo

En la lista de junio de 2020, uno de los superordenadores españoles está en el TOP500: el MareNostrum. El supercomputador MareNostrum se encuentra en la posición 37, con una potencia de 6.470.800 GFlops. No obstante, en noviembre de 2004, el MareNostrum llegó a estar en el puesto número 4.

Superordenador MareNostrum BSC

Fuente: BSC

Asimismo, este superordenador es el más potente y emblemático de España. El MareNostrum se usa en diferentes áreas de investigación como el cambio climático, las ondas gravitacionales y el genoma humano, entre otros. Actualmente, ya va por su cuarta actualización: el MareNostrum 4 —que entró en operación a mediados de 2017—.

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