Diretor do laboratório, Márcio Bunte Carvalho mostra a potente máquina, que vai ser usada principalmente em pesquisas de bioinformática

O que antes demoraria três dias para ser calculado, em abril poderá ser feito em questão de horas. A Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) ganhou um grande aliado para as grandes pesquisas da universidade: um supercomputador de 1.6 terabyte de memória RAM e 145 terabytes de memória física. Sua inauguração será amanhã, às 15h, no anfiteatro 4 do Instituto de Ciências Exatas (ICEx), no câmpus Pampulha. Cálculos complexos de estrutura na engenharia civil ou de data mining – em que é necessário associar inúmeras variáveis de grandes bancos de dados para extrair conclusões – são alguns dos problemas típicos que exigem processamento de um computador como esse. “Podemos citar como exemplo algumas pesquisas como as feitas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). O computador pega os dados e, em tempo relativamente rápido, calcula as variáveis”, conta o diretor do Laboratório de Computação Científica (LCC), Márcio Bunte Carvalho.

A nova máquina ajudará não só os pesquisadores da universidade, mas toda a comunidade acadêmica de Minas Gerais. “Antigamente, os computadores serviam apenas para fazer conta. Ao longo dos anos têm mudado muito. Por exemplo, a biologia precisa de um computador como este para calcular DNAs e RNAs”, explica Carvalho. Outro exemplo é o cruzamento de dados em bancos de informação do governo, em que o computador pode verificar rapidamente se houve algum desvio de verba.

A supermáquina, adquirida ao custo de R$ 1 milhão, com recursos do Ministério de Ciência e Tecnologia, será o maior – em termos de capacidade de armazenamento e processamento de dados – em operação em Minas Gerais e na rede do Sistema Nacional de Processamento de Alto Desempenho (Sinapad). “Todas as cidades tiveram recursos para atualizarem suas máquinas ou adquirir uma nova. Preferimos comprar outra”, diz o analista de sistemas da UFMG Tales José da Silva.

Ao pensar em uma máquina como essa, a tendência é imaginar que ela será imensa, do tamanho de um prédio. Mas não é bem assim. Comparado aos computadores comuns ela é, sim, muito grande, mas na realidade não é tão imensa se confrontada com sua capacidade. Fisicamente, o supercomputador se parece com quatro armários grandes, conectados. Sua arquitetura de processamento de dados é conhecida como computação paralela ou distribuída. No caso do novo supercomputador, isso significa que o ambiente de computação é distribuído em 848 núcleos de processamento. É como 848 computadores trabalhando ao mesmo tempo, só que em um único banco de dados.

A especificação técnica é: memória distribuída e compartilhada com um total de 53 nós. Cada nó tem quatro processadores Intel Quad Core (com quatro núcleos cada), o que totaliza os 848 núcleos. Em termos teóricos, ele pode chegar até 9 Tflops de processamento. A memória principal de cada nó é de 32 gigabytes, totalizando 1,6 terabyte de RAM. O armazenamento do cluster (memória física do supercomputador) é distribuído em cada nó: 160 gigabytes, mais um storage de 145 terabytes. A estreia do supercomputador está marcada para abril e o carro-chefe serão os projetos de bioinformática.

História dos supercomputadores

Os primeiros supercomputadores começaram a surgir na década de 60, uma década de muitos avanços, já que, pouco antes, em 1950, houve a transição das válvulas para os transistores. Eles eram menores, mais duráveis e geravam pouco calor. A partir daí, todos os computadores já utilizavam transistores, o que permitiu o desenvolvimento dos primeiros minicomputadores, que eram, nada mais nada menos, do tamanho de um armário. O primeiro supercomputador para fins comerciais foi o CDC 6600, que foi seguido pelos IBMs 360/95 e 370/195. Em 1970, os microchips revolucionaram o mundo das grandes máquinas. Um microchip sozinho oferecia uma capacidade de processamento equivalente à de um minicomputador, mas era mais barato e menor. Isso possibilitou o surgimento de computadores com maior capacidade. Os principais modelos da época foram o CDC 7600, o BSP, produzido pela Burroughs, e o ASC, da Texas Instruments. Esses sistemas atingiram a marca de 100 megaflops, ou seja, 100 milhões de cálculos de ponto flutuante por segundo. Esta é a mesma capacidade de processamento de um Pentium 60, dos computadores da década de 1990. A diferença é que o Pentium surgiu quase 20 anos mais tarde. Já no final da década de 1970 surgiram os supercomputadores Cry, produzidos pela Seymour. O primeiro da linha, chamado de Cray 1, processava 100 megaflops, porém o Cray-XMP atingiu a marca de 1 gigaflop, no início da década de 1980. Essa é uma capacidade de processamento próxima à de um Pentium 2 350.

Todo-poderoso

Para se ter uma ideia do poder de processamento do supercomputador, 1 Terabyte equivale a 1024GB. Em termos de memória RAM, os computadores pessoais mais comuns, no mercado, têm entre 2GB e 4GB. O que significa que o todo-poderoso consegue ser 546,13 vezes mais rápido que os micros domésticos, em média. Quando o assunto é armazenamento, ele tem espaço para 148.480GB, o que equivaleria a 152.043.520 arquivos médios de música.