Você já ouviu falar nos supercomputadores que existem ao redor do mundo? Trata-se de máquinas poderosas e que permitem a resolução de cálculos dos mais diversos tipos em intervalos de tempo muito mais curtos do que os necessários em computadores comuns. Muito mais curtos mesmo, até porque estamos falando de sistemas que unem milhares de processadores trabalhando em conjunto.
Eles são extremamente importantes para as áreas de pesquisas militares e científicas das mais diversas áreas — incluindo simulações médicas para calcular a eficiência de alguns medicamentos ou procedimentos, por exemplo. Como nós falamos acima, são máquinas com milhares de processadores e, como você deve imaginar, isso exige grandes espaços físicos. E essa é uma das razões pelas quais os supercomputadores são tão grandes.
Além disso, eles também possuem enormes quantidades de memória e sistemas de resfriamento de alta qualidade para impedir qualquer superaquecimento. A utilização deles é bem restrita, sendo necessárias autorizações de especialistas para que as pessoas possam realizar os cálculos nas máquinas. Atualmente, há menos de mil supercomputadores no mundo. Você sabe onde eles estão?
O domínio dos Estados Unidos
Não é difícil imaginar que os Estados Unidos são o país com o maior número de supercomputadores instalados, não é mesmo? O país é reconhecido mundialmente pelos altos investimentos em pesquisas científicas e bélicas, por essa razão não podemos dizer que a colocação no ranking é uma surpresa. Dos 500 supercomputadores mais potentes do mundo, 264 (52,8%) são norte-americanos. Se nos focarmos no Top 10, temos cinco nos EUA.
(Fonte da imagem: Reprodução/Top500)
Isso é, diretamente, reflexo do ranking das fabricantes de supermáquinas que fazem parte do Top 500. Das 10 empresas que mais produziram supercomputadores, oito são dos Estados Unidos: HP, IBM, Cray Inc., SGI, Dell, NUDT, Oracle e Supermicro — apenas a japonesa Fujitsu (sexta posição) e a francesa Bull (sétima posição) figuram nesse ranking “americano”, que pode ser conferido por este link.
E os processadores?
Esqueça os processadores comuns que você possui no seu notebook ou no seu desktop. Dentro dos supercomputadores só há espaço para dois tipos de chips: os voltados para servidores de alta potência e os coprocessadores gráficos. A grande maioria dos sistemas que estão no Top 500 utiliza o Intel Xeon como principal CPU — e isso aparece em diversas formas, mas as mais comuns são o Xeon E5 SandyBridge, Xeon 5600 Westmere e Xeon E5 IvyBridge.
Tinhae-2 (Fonte da imagem: Reprodução/Top500)
Analisando apenas o Top 10 (ranking ao qual nos limitamos para a elaboração do infográfico), vemos que cinco dos supercomputadores mais potentes são equipados com processadores Intel Xeon — o que inclui o líder chinês Tinhae-2, que conta com 32 mil processadores Xeon Ivy Bridge e mais de 3 milhões de núcleos operando para chegar às velocidades impressionantes de 54.902 TFLOPS.
Outra arquitetura que aparece bastante no ranking dos 10 mais poderosos é a PowerPC BlueGene/Q, citada três vezes — 24 no total do Top 500. Os chips AMD Opteron são vistos 43 vezes no Top 500, mas no Top 10 aparecem apenas no supercomputador Titan, que está na segunda colocação, possuindo apenas metade do poder de processamento do líder chinês.
Coprocessadores gráficos
Recentemente, uma série de pesquisas mostrou que a utilização de GPUs em conjunto com os processadores comuns poderia aumentar bastante a qualidade do processamento dos supercomputadores. Isso pode ser visto em dois dos sistemas que estão no Top 10 dos supercomputadores: Titan (o segundo colocado, criado pela Cray Inc.) e também no Piz Daint (sexto colocado, da mesma empresa).
(Fonte da imagem: Reprodução/Top500)
Ambos os sistemas trabalham com coprocessadores NVIDIA K20x. Esta é a segunda GPU mais utilizada no Top 500, ficando atrás apenas da NVIDIA 2090. Vale dizer que a utilização de coprocessadores aceleradores ainda é bem baixa, representando apenas 10,6% de todos os supercomputadores listados no ranking. Outro modelo que aparece bastante é o Xeon Phi, presente até mesmo no Tinhae-2.
Sistemas operacionais mais usados
Qual é o sistema operacional de computadores mais utilizado no mundo? A resposta para isso é bem simples: Windows. Mas quando falamos de supercomputadores as coisas mudam muito de figura. O sistema da Microsoft está presente em apenas dois dos 500 sistemas mais potentes do mundo. Isso representa um volume inexpressivo de apenas 0,4% do total.
A liderança absoluta fica com o Linux, que domina 96,4% do mercado e aparece em 482 sistemas. O principal motivo para isso é a abertura do sistema operacional, que permite aos desenvolvedores uma série de vantagens e possibilidades de modificação dos computadores para as mais diversas finalidades. Precisando de poucas funções gráficas, supercomputadores com Linux conseguem velocidade e estabilidade total para os pesquisadores.
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Você já imaginava que haveria essa hegemonia de Estados Unidos e Intel no mercado dos supercomputadores? Pois isso deve permanecer por algum tempo, mesmo com a China sendo a dona da máquina mais poderosa de todas. E o Brasil, será que algum dia vai chegar no Top 10 dos supercomputadores mais potentes de todos?
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