HPC en informática se refiere a “High-Performance Computing”, que en español se traduce como “computación de alto rendimiento”. HPC es una rama de la informática que se enfoca en utilizar sistemas y recursos computacionales altamente potentes para realizar cálculos complejos y procesamiento intensivo de datos.
El objetivo principal de HPC es proporcionar un rendimiento mucho mayor al que se obtiene con los sistemas informáticos convencionales. Esto se logra mediante la utilización de supercomputadoras, clústeres de computadoras interconectadas o grupos de servidores de alta capacidad de procesamiento.
HPC se utiliza en una amplia gama de áreas y aplicaciones, incluyendo la investigación científica, la simulación y modelado de fenómenos complejos, el análisis de datos a gran escala, el procesamiento de imágenes y video, la inteligencia artificial, el aprendizaje automático (machine learning) y la criptografía, entre otros.
Los sistemas HPC están diseñados para manejar enormes volúmenes de datos y ejecutar tareas computacionales intensivas en paralelo, utilizando técnicas como la computación distribuida y la segmentación de tareas en múltiples unidades de procesamiento. Esto permite acelerar significativamente la resolución de problemas complejos y reducir el tiempo necesario para completar cálculos que requerirían mucho tiempo en sistemas tradicionales.
A manera de resumen, HPC es un campo de la informática que se enfoca en utilizar sistemas de alto rendimiento para realizar cálculos complejos y procesamiento intensivo de datos, ofreciendo un nivel de rendimiento superior al de los sistemas convencionales.
El origen del HPC (High-Performance Computing) se remonta a la década de 1960, cuando comenzaron a surgir las primeras supercomputadoras. A continuación, te presento algunos hitos importantes en la historia del HPC a nivel mundial:
- CDC 6600 (1964): La CDC 6600, desarrollada por Control Data Corporation (CDC) bajo la dirección de Seymour Cray, fue una de las primeras supercomputadoras comerciales. Tenía una capacidad de cálculo excepcional para su época y sentó las bases para el desarrollo posterior de la computación de alto rendimiento.
- Cray Research (1972): Seymour Cray fundó Cray Research, una empresa dedicada al diseño y fabricación de supercomputadoras. Cray se convirtió en una figura influyente en el campo del HPC y sus sistemas Cray se convirtieron en sinónimo de supercomputación durante décadas.
- Parallel Processing Research Centers (1982): En la década de 1980, el gobierno de los Estados Unidos estableció los Parallel Processing Research Centers (Centros de Investigación en Procesamiento Paralelo) en varias universidades del país. Estos centros se centraron en la investigación y desarrollo de técnicas de procesamiento paralelo, que son fundamentales en la computación de alto rendimiento.
- Cluster Computing (1990): A partir de la década de 1990, los clusters de computadoras comenzaron a ganar popularidad en el campo del HPC. Los clusters consisten en interconectar múltiples computadoras convencionales para formar un sistema de alto rendimiento. Esta arquitectura paralela se convirtió en una opción más asequible y escalable en comparación con las supercomputadoras tradicionales.
- OpenMP (1997): OpenMP (Open Multi-Processing) es una API (Application Programming Interface) que permite la programación paralela en sistemas de memoria compartida. Su lanzamiento en 1997 facilitó el desarrollo de aplicaciones HPC y se convirtió en un estándar ampliamente adoptado en el campo.
- Clusters basados en Linux (2000): A principios del siglo XXI, los clusters basados en Linux se volvieron cada vez más populares en el campo del HPC. Linux, como sistema operativo de código abierto, proporcionó una plataforma flexible y escalable para implementar clusters de alto rendimiento.
Estos son solo algunos de los hitos más destacados en la historia del HPC a nivel mundial. Desde entonces, el HPC ha seguido evolucionando, impulsado por avances en hardware, arquitecturas paralelas, algoritmos y aplicaciones en diversas áreas de la ciencia, la ingeniería y la industria.
Seymour Cray fue un ingeniero y diseñador de computadoras estadounidense que es considerado uno de los pioneros más influyentes en el campo de la computación de alto rendimiento. Nació el 28 de septiembre de 1925 en Chippewa Falls, Wisconsin, y falleció en un accidente automovilístico el 5 de octubre de 1996.
Cray pasó la mayor parte de su carrera trabajando en Control Data Corporation (CDC) y posteriormente fundó su propia compañía, Cray Research. Sus contribuciones revolucionarias en el diseño de supercomputadoras sentaron las bases para la computación de alto rendimiento y establecieron nuevos estándares en cuanto a velocidad y rendimiento.
Algunas de las contribuciones más destacadas de Seymour Cray incluyen:
- CDC 6600: En la década de 1960, Cray lideró el equipo de desarrollo de la CDC 6600, que se lanzó en 1964. Fue la primera supercomputadora exitosa a nivel comercial y estableció un nuevo estándar de rendimiento. La CDC 6600 introdujo una arquitectura de procesamiento paralelo y fue significativamente más rápida que las computadoras de la época.
- CDC 7600: Cray también diseñó la CDC 7600, que se lanzó en 1969. Esta supercomputadora fue aún más poderosa que su predecesora y se convirtió en la máquina más rápida del mundo en ese momento.
- Fundación de Cray Research: En 1972, Seymour Cray fundó Cray Research con el objetivo de desarrollar y fabricar supercomputadoras de alto rendimiento. Bajo su liderazgo, la compañía produjo una serie de supercomputadoras exitosas, como la Cray-1, Cray-2, Cray-3 y Cray-4.
- Innovaciones en arquitectura: Cray fue reconocido por su enfoque innovador en el diseño de arquitecturas de computadoras de alto rendimiento. Sus diseños incorporaron características como la vectorización, que permitía realizar operaciones en paralelo en grandes conjuntos de datos, y el uso de tubos de vacío y circuitos integrados de alta velocidad para maximizar el rendimiento.
El legado de Seymour Cray en el campo de la computación de alto rendimiento es significativo. Sus diseños y contribuciones sentaron las bases para el desarrollo posterior del HPC y su enfoque en el rendimiento extremo y la eficiencia energética continúa siendo una influencia en el diseño de supercomputadoras modernas.
Uno de los pioneros del High-Performance Computing (HPC) en México es el Dr. José Luis Rojo, reconocido como uno de los líderes en la promoción y desarrollo del HPC en el país. El Dr. Rojo es investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y ha desempeñado un papel fundamental en el establecimiento de infraestructuras de HPC en México.
El Dr. Rojo ha liderado proyectos de investigación en HPC y ha trabajado en el diseño y desarrollo de supercomputadoras en el INAOE. Además, ha promovido la colaboración entre instituciones académicas y científicas, impulsando la formación de redes de HPC en México y fomentando la participación del país en iniciativas internacionales en este campo.
Además del Dr. Rojo, hay otros investigadores y académicos en México que también han realizado contribuciones significativas al desarrollo del HPC en el país. Estos incluyen profesionales de instituciones como el Centro de Investigación en Matemáticas (CIMAT), la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) y el Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste de México (LNS).
En conjunto, estos profesionales y las instituciones en las que trabajan han contribuido al crecimiento y la promoción del HPC en México, impulsando la investigación científica y tecnológica en diversas disciplinas. Su trabajo ha permitido que México se posicione como un actor relevante en el campo del HPC, fomentando la colaboración nacional e internacional y abriendo oportunidades para el avance científico y tecnológico en el país.
