Computacion de Alto desempeño

Computación de alto desempeño (High Performance Computing - HPC) con tarjetas de video.

Johan Córdoba Hoyos

Resumen
En este artículo se presenta la definición de la computación de alto desempeño y como ayuda cada vez más a los ámbitos científicos e investigativos los cuales hasta ahora habían sido restringidos por la capacidad de cálculos ya que los equipos de cómputo anteriores teníanesta restricción. Además también se muestra la aplicación de la computación de alto desempeño por medio de las tarjetas de video.
Palabras Clave: GPU, CPU, tarjetas de video, arquitectura de cálculo.

Introducción
El objetivo de este artículo es mostrar al lector lo desarrollos recientes en el campo de la computación científica utilizando los sistemas de tarjetas de videos y porque es llamativoel uso de estos sistemas además de que este artículo es muy importante para el lector ya que con este se enterara de como los sistemas de tarjetas de video mejoran cada día mas el desempeño de los sistemas de cómputo además de brindarnos a medida del paso del tiempo una mayor experiencia al usuario con el aumento drástico de la interacción del hombre y el sistema. Además se describirán variostemas relacionados directamente, la arquitectura “CUDA”, el GPU computing entre otros.

Computación De Alto Rendimiento
Está definida como aquella que proporciona una mayor capacidad de cómputo al usuario con respecto a los sistemas de cómputo tradicionales, esta capacidad se mide en FLOPS (Floating Point Operations Per Second - Operaciones De Punto Flotante Por Segundo) la cual en un sistema decómputo tradicional es aproximadamente 10 Mflops mientras que utilizando la computación de alto rendimiento se puede llegar a la capacidad de una supercomputadora la cual posee aproximadamente 100 Mflops o incluso superarlas llegando a los Petaflops. Hasta ahora la arquitectura KEPLER está asentada como la arquitectura de computación de alto rendimiento más rápida del mundo [1]. Esta tecnología estápensada principalmente para las investigaciones científicas las cuales necesitan una capacidad de procesamiento de datos mucho mayor a la de un equipo normal ya que estas investigaciones tienen un grado de complejidad muy grande y con un equipo tradicional se haría muy tedioso realizar estas, debido a que estos equipos tardan mucho en realizar los cálculos de la investigación provocando así unatraso a los investigadores; Con esta tecnología se ha mejorado mucho el proceso y desarrollo de las investigaciones ya que con esta los cálculos necesarios se realizan en un tiempo mucho menor. La ventaja de esta tecnología como ya se ha mencionado anteriormente es optimizar el tiempo de investigación además de que los cálculos tienen un fiabilidad muy alta ocasionando que la investigación llegue auna conclusión temprana beneficiando así a los investigadores y a sus usuarios finales; y la limitación que posee está determinada básicamente por el equipo; Por otra parte esta tecnología se aplica en los sistemas de cómputo con la GPU Computing. Un ejemplo de la aplicación directa de esta tecnología es: Computación de Alto Desempeño Aplicada en Técnicas de Simulación de Proteínas - Fabio AntonioAvellaneda Pachón [2]

GPU Computing
El GPU Computing está definido como el uso de la GPU (graphics processing unit – unidad de procesamiento gráfico) en conjunto con la CPU para optimizar la velocidad con la que se realizan las operaciones de cálculo por segundo, esta técnica consiste esencialmente en descargar las partes de determinada aplicación que requieran mayor capacidad computacionalen la GPU mientras que el resto de la aplicación se sigue ejecutando en la CPU permitiendo así que la CPU pueda encargarse de otros cálculos y mejorar mucho el rendimiento. La Combinación de la CPU y la GPU es muy grande ya que la CPU está formada por varios núcleos optimizados para el procesamiento en serie, mientras que la GPU consta de miles de pequeños y eficientes nucleos programados para...