¿Qué es la computación de alto rendimiento (HPC)?

La demanda de sistemas informáticos altamente eficientes, fiables, robustos, capaces de un mayor rendimiento y con menos requerimientos está experimentando un aumento significativo debido a la constante evolución y aplicación de la tecnología en campos avanzados, como la ingeniería, la medicina, las finanzas o la exploración espacial. La velocidad de procesamiento, el almacenamiento y las capacidades de red son los aspectos críticos de las soluciones informáticas, es aquí donde la computación de alto rendimiento (HPC, High performance computing) entra en juego.

¿Qué es la computación de alto rendimiento?

La computación de alto rendimiento es la práctica de combinar la potencia de cálculo para ofrecer un rendimiento mucho mayor que el de un ordenador típico. Se consigue utilizando sistemas de procesamiento de datos en paralelo donde varios servidores operan conjuntamente para completar una tarea.

La HPC aumenta el rendimiento informático, lo que permite realizar cálculos complejos y aplicaciones avanzadas sin problemas. Por ejemplo, un procesador de 3 GHz en un ordenador portátil típico puede realizar hasta 3000 millones de cálculos en un segundo, mientras que la HPC es capaz de una velocidad mucho mayor: puede realizar cuatrillones de cálculos en un segundo. Un ejemplo de esta tecnología sería el superordenador.

El sistema HPC se desarrolló para satisfacer la creciente demanda de velocidades de cálculo más rápidas, fiables y escalables. En la actualidad, estos sistemas reúnen algoritmos, arquitectura informática, software de sistema, apps y programas especializados, sensores avanzados, etc. Se aplican en aquellos entornos de alto rendimiento que priorizan la velocidad, la precisión y la fiabilidad.

Características de la computación de alto rendimiento

El sistema HPC tiene tres clases de componentes principales: los de computación, los de almacenamiento y los de red. Los de computación incluyen todo aquello necesario para la ejecución de cálculos y software crítico, esto comprende la placa base, la RAM, la CPU, el disco duro, etc. Los de almacenamiento guardan los datos registrados y garantizan que sean fácilmente accesibles siempre que sea necesario. Los de red conectan el sistema con los usuarios y permiten el acceso a recursos críticos, como los ordenadores remotos y el Internet.

Un sistema de arquitectura HPC eficiente consiste en la conexión de varios servidores en un clúster que ejecuta simultáneamente algoritmos y programas de software para completar diferentes tareas. Con tal de almacenar o acceder a la información necesaria, el clúster se conecta a sistemas de almacenamiento de datos.

Cada componente de la infraestructura HPC debe mantenerse a la par con el resto de componentes para garantizar el máximo rendimiento. Esto significa que todos los sistemas de red deben tener también la capacidad de soportar la transmisión de datos a alta velocidad entre los servidores de computación y el almacenamiento de datos.

Otras características distintivas del sistema de computación de alto rendimiento incluyen:

• Potentes capacidades de búsqueda: La HPC tiene potentes capacidades de búsqueda que permiten a los usuarios navegar fácilmente entre archivos, aplicaciones y bases de datos. Estas funcionalidades brindan un buen nivel de comodidad para la interacción habitual con el ordenador.

• Navegación por directorios avanzada: La HPC dispone de mecanismos avanzados que permiten recorrer los estándares de los directorios. De este modo, los usuarios pueden almacenar en caché las listas de directorios de los hosts distribuidos para poder volver a visualizar rápidamente los directorios visitados anteriormente.

• Gestión de la autenticación: Para facilitar la autenticación y el acceso al sistema, la HPC permite el almacenamiento en caché y reutilizar las conexiones de confianza. Esto significa que la información de autenticación puede almacenarse durante una sesión y reutilizarse la próxima vez que se quiera utilizar el sistema.

• Transferencia de archivos mediante las acciones de arrastrar y soltar: Esta función permite una rápida transferencia de archivos y mejora la experiencia del usuario, especialmente cuando se trata de conjuntos de datos muy voluminosos.

• Sincronización de directorios: La HPC permite sincronizar directorios remotos o locales, esto posibilita la sustitución de archivos antiguos (en la carpeta de destino) por versiones más recientes en el archivo/carpeta de origen.

¿Por qué es importante la computación de alto rendimiento?

La HPC ha desempeñado un papel importante en el mundo de la investigación y la innovación durante décadas. Ingenieros, diseñadores, científicos y otros profesionales han aprovechado la potencia de esta tecnología para realizar importantes avances.

A continuación, procederemos a enumerar sus principales ventajas:

Alta velocidad

La HPC está diseñada para procesar a gran velocidad. Esto se traduce en la realización de cálculos masivos en cuestión de segundos, tareas que habrían tardado semanas o incluso meses si se empleasen procesadores normales.

Coste reducido

Dado que los sistemas HPC tienen una alta velocidad de procesamiento, las aplicaciones se ejecutan más rápido y, por tanto, las respuestas a cálculos complejos se obtienen rápidamente. Los cálculos rápidos se traducen en menos dinero y tiempo invertido en las tareas. Además, las nuevas empresas y los pequeños negocios pueden permitirse ejecutar cargas de trabajo de HPC utilizando la HPC basada en la nube, ya que sólo tienen que pagar por lo que utilizan y pueden ampliar cuando y donde sea necesario.

Reducción de las pruebas físicas

La mayoría de las aplicaciones actuales requieren pruebas físicas antes de ser utilizadas en el mercado. Los sistemas HPC pueden crear simulaciones, eliminando así la necesidad de realizar pruebas físicas, que pueden ser costosas y propensas a errores.

Introducción a la HPC

La computación de alto rendimiento marca una nueva era de innovación donde la informática digital está preparada para resolver los grandes problemas que afectan a la humanidad. Es sólo cuestión de tiempo que la HPC se generalice para obtener la mayor productividad en nuestros procesos cotidianos. Si esta tecnología ha despertado tu interés, es recomendable que comiences por evaluar qué áreas podrían beneficiarse de las capacidades mejoradas de computación, redes y almacenamiento.