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Los investigadores chinos han logrado avances significativos en el rendimiento de supercomputadoras al utilizar unidades de procesamiento gráfico (GPU) desarrolladas internamente. Su modelo de computación innovador ha conseguido casi un incremento de diez veces en velocidad comparado con los supercomputadores que funcionan con tecnología de Nvidia en Estados Unidos. Este logro emblemático resalta no solo la creciente autosuficiencia de China en tecnologías avanzadas, sino que también plantea un reto a la prolongada supremacía estadounidense en la computación de alto rendimiento.
Desarrollo de GPU y modelos de computación
El cambio en las capacidades tecnológicas es una respuesta directa a las estrictas sanciones estadounidenses que han limitado el acceso de China a las avanzadas GPU de Nvidia, como la A100 y la H100. Estas restricciones también han complicado el desarrollo independiente de algoritmos al limitar la compatibilidad del software CUDA de Nvidia con hardware que no es de su marca. Ante estos desafíos, los investigadores chinos han intensificado sus esfuerzos para diseñar sus propias soluciones de hardware y software.
Bajo la dirección del profesor Nan Tongchao, del Universidad Hohai en Nanjing, el equipo de investigación presentó un modelo de computación paralela «multinodo, multiprocesador» que mejora la transferencia de datos y la coordinación de tareas, lo que resulta en una reducción de las pérdidas de rendimiento y un incremento en la eficiencia. Este modelo superó las capacidades del sistema estadounidense TRITON, que necesitaba 64 nodos para obtener un incremento de seis veces en velocidad; el sistema chino alcanzó un resultado similar con solo siete nodos, lo que representa una disminución del 89% en la utilización de nodos.
La infraestructura de supercomputación utilizó una arquitectura de computación x86 nacional, contando con CPUs Hygon 7185 de 32 núcleos y 64 hilos operando a 2.5 GHz, además de GPUs con 128GB de memoria. El sistema se optimizó aún más con un ancho de banda de red de 200 Gb/s para facilitar la comunicación eficiente entre nodos.
Una de las aplicaciones más destacadas de esta tecnología fue la simulación de un escenario de inundación en el embalse de Zhuangli, en Shandong, China. Utilizando 200 nodos y 800 GPUs, el superordenador completó la simulación en tan solo tres minutos, marcando un aumento de 160 veces en velocidad en comparación con métodos convencionales. Esto tiene implicaciones para las simulaciones de inundaciones en tiempo real, mejorando así las estrategias de respuesta ante desastres.
El estudio de este avance fue difundido en el Journal de Ingeniería Hidráulica, donde también se lanzó el código de investigación como código abierto, fomentando el desarrollo colaborativo en diversas áreas como la hidrometeorología y la modelización de sedimentación. Con un enfoque en la expansión de las aplicaciones de esta tecnología y en probar su estabilidad en condiciones del mundo real, el progreso de China en supercomputación representa un cambio notable en el paisaje tecnológico global en medio de las tensiones entre Estados Unidos y China en el ámbito de computación de alto rendimiento.
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