Processadores Para o Próximo Milênio - Parte 4

Introdução

Na parte anterior, vimos algumas das máquinas mais velozes do planeta e também as promessas da computação quântica. Continuando, apreciaremos agora os computadores Cray, máquinas que sempre foram sinônimo de alto desempenho, e também alguns processadores que são interessantes, não pelas suas velocidades estonteantes, mas sim pela forma distinta de suas soluções. Computadores Cray

É impossível falar de supercomputadores sem citar o pionerismo das máquinas fabricadas por Seymour Cray, que já usavam o conceito de processamento vetorial. Seu primeiro supercomputador foi o CRAY-1, fabricado em 1976. Era capaz de atingir o pico de 133 Megaflops. Em 1985, lançou o Cray-2, com o desempenho de 1,9 Gigaflops. Na época, esse computador tinha a maior memória do mundo: 2 Gigabytes. Quantidade gigantesca, mesmo para os parâmetros atuais.

Após esses marcos, citamos as principais máquinas que a empresa Cray comercializa nos dias de hoje. Começamos com o Cray T-90, que usa até 32 processadores vetoriais em paralelo e chega a 60 Gigaflops. Em seguida, está o Cray T3E, que oferece até 2048 processadores, permitindo alcançar 2,5 Teraflops e que, em breve, será substituído pelo Cray SV2, ainda em fase de projeto. Finalmente, temos o Cray muita, (“MultiThread Architecture”), que pretende diminuir o trabalho de programação paralela ao oferecer vetorização e paralelização automáticas.

O atual topo de linha é o Cray SV1, que traz solução para os conflitantes problemas de desempenho, preço e escalabilidade. Os supercomputadores, como é de se esperar, são máquinas caras mas que oferecem um grande desempenho. Essa característica os torna quase inacessíveis para as empresas menores. Fica então o dilema: ou gasta-se muito dinheiro e compra-se um computador de alto desempenho, ou então economiza-se dinheiro e tenta-se satisfazer-se com máquinas de desempenho inferior. Pensando nisso, a Cray projetou uma máquina escalável, cujo desempenho, de acordo com as necessidades e orçamento do cliente pode ir desde 1,2 Gigaflops até 1 Teraflops (1.000 vezes o desempenho inicial). Esse computador pode usar desde um processador (4,8 Gigaflops) até centenas de processadores, quando então atinge a marca de 1 Teraflops. São empregados dois tipos de processadores: um processador de alto desempenho (4,8 Gigaflops), chamado de MSP, e um processador convencional (1,2 Gigaflops). Até 6 MSP e até 8 processadores convencionais formam um nó. O sistema pode chegar até 32 nós, resultando em 1 Teraflops. A Figura 1 ilustra a escalabilidade desse computador.

Figura 1: Escalabilidade do CRAY SV1.

Em 22 de setembro de 1999, a Cray assinou um contrato com diversas agências americanas, entre elas a conhecida NSA (“National Security Agency”), aquela que trata, dentre outros temas, das limitações na exportação de programas de criptografia, para construir o SV2, que substituirá o Cray T3E. Este novo computador contará com novos processadores vetoriais e pretende atingir algumas dezenas de Teraflops. A tabela a seguir apresenta uma comparação de velocidade entre os principais computadores Cray.

Figura 2: Desempenho (em Gigaflops).