
Tabla de contenidos
- ¿Qué es HPC (High-performance computing)?
- Fundamentos de la computación de alto rendimiento
- ¿Por qué necesitamos la computación de alto rendimiento?
- ¿Por qué HPC?
- Principales ventajas de la HPC
- Requisitos clave de un sistema HPC
- Palabras finales
Hoy en día, un ordenador es más potente que nunca. Pero eso no significa que el hardware esté a la altura. Aunque los procesadores se han vuelto más potentes y eficientes, no pueden seguir el ritmo de la rápida evolución de la tecnología en nuestro mundo. Los ordenadores necesitan hacer más cada vez que los utilizamos. Aquí es donde entra en juego la computación de alto rendimiento (HPC). La HPC aumenta el número de núcleos de los ordenadores y permite el procesamiento paralelo masivo al permitir que varios procesos se ejecuten simultáneamente en distintos núcleos del mismo procesador. También ayuda a los desarrolladores de software a crear aplicaciones más rápidas al facilitarles la escritura de código que utilice varios núcleos de CPU de forma eficiente y no entorpezca el rendimiento por cuellos de botella o uso ineficiente de los recursos.
¿Qué es HPC (High-performance computing)?
La informática de alto rendimiento (HPC) es un término genérico que engloba una amplia clase de aplicaciones que se ejecutan en grandes clusters de ordenadores especializados denominados superordenadores paralelos. Los primeros superordenadores se construyeron en la década de 1950 para ayudar a los científicos a realizar avances en una amplia gama de campos. Ahora, la HPC está a punto de lograr otro gran avance gracias a la aparición de nuevas arquitecturas de superordenadores, técnicas de programación y software de gama alta.
La HPC resuelve una serie de problemas que son demasiado complicados o difíciles de resolver con los recursos informáticos existentes. Entre ellos se incluyen problemas en áreas como la meteorología y el clima, la investigación biomédica y sanitaria, la modelización financiera y la simulación informática. Los tipos de problemas que puede abordar la HPC incluyen tareas demasiado complicadas o difíciles de realizar en los sistemas informáticos existentes.
Fundamentos de la computación de alto rendimiento
Los ordenadores son complejos, pero se basan en la aritmética simple para resolver problemas. Esta misma aritmética básica se utiliza para gran parte de los cálculos necesarios en HPC. Desgraciadamente, muchos de estos cálculos son muy difíciles de realizar, por lo que resultan esenciales para resolver determinados tipos de problemas. Aunque cualquier ordenador está diseñado para manejar un conjunto relativamente pequeño de instrucciones, puede reutilizarse para abordar problemas que son demasiado complicados para ser tratados con el mismo conjunto de instrucciones.
La idea principal que subyace a la computación de alto rendimiento es aprovechar ordenadores de propósito especial en un clúster muy grande para realizar cálculos complejos. En la mayoría de los casos, la computación de alto rendimiento consiste en un gran clúster de ordenadores conectados entre sí que se utilizan para resolver grandes cantidades de datos de forma rápida y eficiente.
¿Por qué necesitamos la computación de alto rendimiento?
A medida que las personas crean y procesan datos a un ritmo cada vez mayor, los problemas que requieren altos niveles de computación son cada vez más comunes. La computación de alto rendimiento permite a los científicos recopilar más datos, resolver problemas más complejos y modelizar los resultados de acontecimientos futuros que tienen una repercusión significativa en la sociedad. Esto incluye desde la modelización climática hasta la modelización financiera y las simulaciones en medicina y otros campos.
¿Por qué HPC?
La computación de alto rendimiento ofrece una serie de ventajas sobre otros tipos de computación. La primera es la velocidad. Con la computación de alto rendimiento se pueden procesar enormes cantidades de datos mucho más rápidamente. Además, los ordenadores de alto rendimiento suelen ser mucho más eficientes energéticamente que los convencionales. Los superordenadores de gama alta pueden consumir energía a menos de un microvatio por hora, lo que los convierte en una opción mucho más respetuosa con el medio ambiente que un ordenador estándar que consume mucha energía.
La computación de alto rendimiento también ofrece una serie de ventajas únicas frente a otros tipos de computación. Entre ellas se incluye la capacidad de resolver una amplia gama de problemas que son demasiado complejos o difíciles de manejar por los ordenadores convencionales. Otra ventaja es la capacidad de procesar enormes cantidades de datos mucho más rápidamente. Además, suelen ser mucho más eficientes energéticamente que los ordenadores convencionales.
Principales ventajas de la HPC
– Alta velocidad: los ordenadores de alto rendimiento son mucho más eficientes que los convencionales y pueden realizar cálculos mucho más rápido.
– Alta escalabilidad: La capacidad de un clúster de ordenadores puede ampliarse según sea necesario simplemente añadiendo más ordenadores al clúster. Esto permite resolver incluso los problemas más complejos para los que los ordenadores convencionales serían demasiado pequeños.
– Baja latencia: Los ordenadores de alto rendimiento tienen baja latencia, por lo que pueden procesar datos con un retraso mínimo.
– Alta disponibilidad de datos: Un clúster de alto rendimiento puede procesar una enorme cantidad de datos, lo que reduce el tiempo necesario para tomar una decisión o realizar simulaciones.
– Alta durabilidad: Los ordenadores de alto rendimiento son muy duraderos y pueden soportar un uso repetido durante largos periodos de tiempo sin averías ni fallos.
– Alta seguridad: Los ordenadores de alto rendimiento son muy seguros, lo que los convierte en una buena opción para la informática sensible o confidencial.
– Rentabilidad: los ordenadores de alto rendimiento son mucho más caros que los convencionales y sólo son adecuados para proyectos a gran escala.
– Flexibles: los ordenadores de alto rendimiento pueden diseñarse para una gran variedad de usos.
– Robustos: los ordenadores de alto rendimiento son más robustos y fiables que los convencionales. – Eficientes: los ordenadores de alto rendimiento son más eficientes, por lo que no necesitan tanta electricidad para funcionar.
– Sostenibles: los ordenadores de alto rendimiento son más sostenibles, lo que los convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente para aplicaciones que consumen mucha energía.
Requisitos clave de un sistema HPC
– Ordenador de alto rendimiento: El tipo de máquina más básico necesario para la HPC.
– Almacenamiento de alto rendimiento: Los ordenadores de alto rendimiento son mucho más sensibles a la pérdida de datos que los ordenadores convencionales, por lo que el almacenamiento de alto rendimiento es esencial.
– Red de alto rendimiento: Los ordenadores de alto rendimiento dependen de una red de alta velocidad para procesar los datos con rapidez.
– Software de alto rendimiento: los ordenadores de alto rendimiento son tan buenos como el software que se ejecuta en ellos, por lo que el software de alto rendimiento es esencial.
Palabras finales
La computación de alto rendimiento es parte integrante de muchos campos científicos, como la modelización del clima, la predicción meteorológica y la modelización financiera. También ha adquirido importancia en ámbitos como la ingeniería, la medicina y el mundo académico. La computación de alto rendimiento tiene ventajas únicas sobre los ordenadores convencionales, ya que puede resolver problemas complejos que los ordenadores convencionales no pueden resolver, trabajar con rapidez y procesar datos de forma eficiente. Esto puede ayudar a resolver problemas que son demasiado complicados o difíciles de manejar por los ordenadores convencionales.

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