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Está operativo en el Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos.
Se presentó el 27 de mayo en el Patio de la Infanta de Ibercaja. El rector de la Universidad de Zaragoza, Manuel López, la consejera de Ciencia, Tecnología y Universidad, Pilar Ventura, el presidente de Ibercaja, Amado Franco y el director del Barcelona Supercomputing Center, BSC y de la Red Española de Supercomputación y Premio Aragón 2008, Mateo Valero, han sido los encargados de realizar su presentación oficial en el Patio de la Infanta.
Janus es el ordenador más eficiente del mundo en cuanto a consumo energético. Este ordenador realiza investigaciones de alto nivel en el ámbito del supercálculo y es candidato este año al premio Gordon Bell Prize, considerados como los Nobel de la Computación.
No se trata de un ordenador convencional. Es una máquina sumamente especializada y extremadamente veloz. Así, a diferencia de los ordenadores convencionales, que pueden hacer de casi todo (editar textos, navegar por Internet, ver vídeos, fotos, calcular...). Janus sólo puede trabajar para
realizar cálculos y sólo un tipo de cálculos concretos. Pero, para ello, es extremadamente veloz. Janus es, de hecho, el más veloz del mundo.
La potencia de un ordenador puede medirse en millones de operaciones por segundo. Así, un ordenador convencional, similar a los de nuestras casas, pueden hacer del orden de mil millones de operaciones por segundo. Pues bien, Janus, en los primeros problemas que ha atacado, ha alcanzado velocidades de hasta 90 billones, es decir, la potencia de 90 mil ordenadores convencionales juntos.
El objetivo con que se ha creado Janus ha sido atacar problemas que en ordenadores convencionales necesitarían décadas y hasta siglos. En concreto, Janus ha comenzado estudiando materiales magnéticos, los vidrios de espin, que hasta ahora han resistido todos los intentos de los científicos para comprender sus misterios. En breve, se estudiarán otros modelos de interés como el comportamiento de moléculas al interaccionar con proteínas que podrían tener resultados para el desarrollo de nuevos fármacos.
El Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza ha coordinado un amplio grupo de investigadores que han concebido y diseñado Janus. En este grupo, dirigido por Alfonso Tarancón, han participado las Universidades de Zaragoza, Universidad Complutense de Madrid y Extremadura, y en Italia, las Universidades de Ferrara y Roma. En el BIFI se ha concebido la arquitectura general de la máquina, los programas necesarios para su control y la gestión desde los ordenadores exteriores. También desde el Centro Politécnico Superior de la Universidad de Zaragoza, el profesor Denis Navarro ha desarrollado los programas para “enseñar” a Janus a realizar los cálculos necesarios para la investigación.
Los fondos para dar vida a Janus han procedido de diferentes instituciones. Principalmente, de Fondos FEDER de la Diputación General de Aragón (600.000 Euros), del Premio Microsoft Europa concedido a Girogio Parisi, miembro de la colaboración Janus, aportados en gran parte al proyecto y, la colaboración de la Obra Social y Cultural de Ibercaja.
La máquina ha sido fabricada por la empresa italiana Eurotech, que también ha apoyado económicamente el desarrollo de Janus y que ahora es la encargada de su comercialización, para que investigadores y desarrolladores de todo el mundo puedan utilizar esta nueva máquina.
Janus es un ordenador extremadamente innovador, con nombre de antiguo dios romano, que presenta un alto nivel de paralelismo, y tiene una arquitectura basada en FPGA (Field Programmable Gate Array), chips en los que las conexiones hardware pueden ser programadas específicamente para cada programa concreto en el momento de la ejecución. Esta doble programación significa que el programador decide no sólo las instrucciones a ejecutar sino también la funcionalidad lógica del hardware. Esta flexibilidad permite alcanzar prestaciones revolucionarias para algunos problemas concretos.
Así, Janus afronta, entre otros, el problema relativo al estudio de los sistemas desordenados, incluyendo los vidrios de spin, materiales con propiedades peculiares, y, más en general, sistemas complejos de naturaleza variada (modelos de mercados económicos, problemas de optimización, sistemas biológicos). Ambas simulaciones, como investigación básica, pueden resultar de utilidad para el desarrollo de nuevos materiales y fármacos, respectivamente. Además, su campo de aplicación se amplía a otro tipo de cuestiones como las redes neuronales, para fomentar sistemas inteligentes y para acercarse al cerebro humano.
Por otro lado, la investigación científica usa modernos instrumentos de cálculo disponibles hoy en día para adquirir nuevos conocimientos en los más variados campos. Ejemplos típicos de lo muy grande y lo muy pequeño son respectivamente el estudio del origen del universo y el estudio del comportamiento de las proteínas dentro de las células, pero hay muchos otros temas que se vislumbran cruciales en el ámbito del supercálculo. Disponer de ordenadores de altas prestaciones, como Janus, es necesario si se quieren resolver estas investigaciones de alto nivel. Por eso, uno de los criterios actuales para medir el grado de desarrollo de un país es la potencia de cálculo disponible.
Entre sus trabajos de investigación, Janus ha realizado un cálculo intensivo de unos de los problemas abiertos más difíciles de resolver: el estudio de los vidrios de spin; en concreto, del llamado modelo de Edwards-Anderson. Para obtener resultados fiables que aclaren algunas cuestiones en discusión en la comunidad científica, harían falta del orden de 100 años en ordenadores convencionales. Los resultados obtenidos, lo mejores y más precisos obtenidos hasta la fecha, han sido enviados para su publicación a una de las revistas más prestigiosas del mundo en este campo, Physical Review Letters.
Estos primeros resultados demuestran asimismo el correcto funcionamiento de la máquina y han permitido a los investigadores integrantes de la colaboración Janus postularse como candidatos al premio Gordon Bell Prize, considerados como los Nobel de la Computación. Los Gordon Bell se entregan anualmente durante la Conferencia Internacional de Computacion de Altas Prestaciones (International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis). Este año se celebrarán en Noviembre, en Austin.
El Gordon Bell tiene dos categorías principales, una a la máquina con mayor potencia de cálculo absoluto y otra a la mayor relación potencia-precio, es decir a la máquina más eficiente para realizar cálculos. Janus opta a esta categoría. Las mejores máquinas del mundo, como por ejemplo Blue Gene, han ganado el Gordon Bell en ediciones anteriores.
Superordenador verde
El ordenador está ya operativo. Ocupa un armario de casi 2 metros y medio de alto, a pesar de lo cual es el más eficiente del mundo en cuanto a consumo energético. En la lista de los “ordenadores verdes” que puede verse en www.green500.org , el ordenador más eficiente hasta ahora en el mundo realiza 357 millones de operaciones por segundo por cada watio de potencia, JANUS realiza 8750 millones de operaciones por watio consumido.
Fuente: www.unizar.es
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