sexta-feira, 2 de dezembro de 2011

China tem supercomputador maior e mais rápido que o dos EUA -- quais são as implicações disto? (II)

[Continuação da postagem anterior].

Os especialistas prevêem que a China ultrapassará logo o Japão novamente. Ela já possui 74 dos 500 maiores supercomputadores do mundo, saindo de zero supercomputador há uma década atrás, e só perde para os EUA, que têm 263. E, enquanto os EUA batalham para financiar novos desenvolvimentos, a China parece dispor de recursos ilimitados para perseguir seus objetivos ambiciosos. "Estamos assustados e amedrontados", diz Dona Crawford, que dirige a área de computação em Livermore. "Essa tecnologia é fundamental para nossa segurança nacional, e para nossa competitividade econômica. Vamos realmente deixar isso se perder? Estamos realmente assustados e amedrontados".

Mas, eles [os americanos] não estão desistindo. A equipe de Livermore está agora projetando um supercomputador novo enorme, que formará um conjunto de mais de um milhão de microprocessadores e será oito vezes mais potente que o Tinhae-1A. Construído pela IBM [quem foi rei, não perde a majestade ...], com o nome de código Sequoia, está planejado para estar concluído no final de 2012. O custo oficial do projeto não foi revelado,  mas certamente atingirá as centenas de milhões de dólares, com Livermore entrando com US$ 200 milhões  e a IBM contribuindo com não revelados milhões mais. É uma aposta imensa e arriscada, principalmente nesses perigosos tempos econômicos de agora.

A emergência da China como uma superpotência supercomputacional não deve ser vista como uma surpresa. Eles têm falado sobre isso por cerca de 20 anos. "É que ninguém acreditava neles", diz Fu Weng, professor de ciência da computação no Virginia Tech. "Agora, é como um trem de carga. Está vindo tão rápido que há muita gente preocupada".

A longa estrada para o Tinhae-1A começou em março de 1986, quando os chineses anunciaram algo chamado Projeto 863 (86/3 é a maneira chinesa de assinalar março de 1986) para desenvolver tecnologias avançadas. No início dos anos 1990s, a empresa Dawning Information Industry Ltd, financiada pelo Estado, começou a produzir supercomputadores um tanto rudimentares, incapazes de despertar a atenção de quem quer que fosse. Mas, no novo século, a China ganhou impulso. Em 2000, inaugurou um imenso centro de supercomputação em Shanghai. Logo surgiram outros, em Beijing, Shenzhen e Tianjin. Um novo, em Changsha -- em um prédio que parece um navio -- acaba de entrar em operação este ano.

"Supercomputadores são necessários em todo lugar", diz Sha Chaoqun, diretor geral de produção da Dawning, que neste ano fornecerá cerca de 1.000 sistemas computacionais de alta performance  para clientes do governo e de corporações chineses.  A maioria dessas máquinas não são inteiramente supercomputadores, mas são um bocado potentes. "Os centros de supercomputadores da China estão agora entre nossos maiores clientes", diz Jim Cashman, CEO da ANSYS, a companhia americana que faz software para supercomputadores para projetar tudo, de motores da GE até trajes de banho da Speedo. "Há não muito tempo atrás, não se falava ao mesmo tempo de China e supercomputação. Eles fizeram progressos dramáticos".

Enquanto a Dawning faz sistemas completos, outras organizações estão desenvolvendo componentes de supercomputadores, de modo que no futuro a China não necessitará contar com vendedores de peças americanos. Próximo passo: juntar todos os seus centros computacionais em um único cérebro computacional. "Posso quase garantir que em cinco anos terão sua infraestrutura cibernética conectada. Podem criar um supercomputador distribuído que é 100 vezes mais rápido do que qualquer coisa que temos nos EUA", diz Feng do Virginia Tech.

De volta para Livermore, as primeiras partes do Sequoia começaram a chegar. Sobre um imenso piso há 10 supercomputadores, incluindo uma máquina IBM chamada Blue Gene/L, que de 2005 a 2008 foi o supercomputador mais poderoso do mundo. O Sequoia será 40 vezes mais potente, movendo-se através de 20 quatrilhões de operações por segundo (isto é, 20 petaflops na gíria computacional -- um petaflop é uma medida da velocidade de processamento de um computador, e pode ser expressa como um quatrilhão de operações de ponto flutuante por segundo). -- [O já mencionado supercomputador do Japão, o Computador K, do Instituto Avançado Riken para a Ciência Computacional, tem performance de 10 petaflops].

O supercomputador não é um grande dispositivo monolítico, mas sim uma montagem de 96 "prateleiras" (racks), cada uma contendo 32 pequenos computadores empilhados uns sobre os outros. O Sequoia terá 1,6 milhão de processadores. Ninguém jamais fez um software para uma plataforma como essa. Antes mesmo dele estar montado, os cientistas de Livermore já estão olhando para uma década adiante, para o próximo grande salto em supercomputadores, a chamada computação exascale, que terá 500 vezes a capacidade do Sequoia graças a um conjunto de um bilhão de microprocessadores. Esse tipo de computador exigirá um tipo de processador completamente novo, que exija menos energia, do contrário sua instalação consumirá mais energia que uma cidade inteira. Os chineses estão determinados em serem os primeiros a construir um computador exascale, e já o planejaram para cerca de 2020.

Resumindo, esse pode ser o maior e mais complicado problema da ciência da computação de todos os tempos, "uma agenda de inovações muito maior do que tudo o que já vimos antes", diz Dave Turek, vice-presidente de computação de alta performante e de computação exascale da IBM. Perguntado sobre a competição com os chineses, Turek ri. "Se você quiser saber qual é o plano dos chineses, me veja falar em público e, uma semana depois, isso será o plano deles".

Em alguns aspectos, os EUA parecem ser o mais fraco nessa história. O orçamento de Livermore para computação diminuiu na última década, mas agora foi restabelecido ao nível dfe uma década atrás, justos US$ 200 milhões por ano. Considerando a inflação, na realidade Livermore está tentando produzir mais trabalho com menos dinheiro. Enquanto isso, parece haver abundância de cientistas na China. Durante um giro pelos centros de supercomputação da China no verão passado, Crawford, a diretora de computação de Livermore, ficou assombrada ao saber que um centro tinha verba para contratar 40 novos cientistas neste ano; no caso dela [Crawford], a contagem [de cientistas em Livermore] permanece imutável. Apesar disso, Crawford permanece esperançosa. Ela diz que foi uma típica decisão de risco americana que levou Livermore e IBM a produzir o projeto radical do Blue Gene/L, agora "esperamos ser capazes de criar esse tipo de solução novamente".

Goodwin, o chefe de armamentos em Livermore, coloca as coisas mais rude e claramente: "Se não ganharmos essa disputa", diz ele, "estamos ferrados. Vivemos em um mundo perverso".

O supercomputador Tinhae-1A em Tianjin, China. Ele pode fazer 2,5 quatrilhões de operações por segundo, contra o 0,5 quatrilhão de operações por segundo do supercomputador Blue Gene/L dos EUA - (Foto: Wei ta/Imaginechina-Corbis).


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