O Centro de Supercomputação de Barcelona (BSC), na Espanha, está construindo um dos computadores de alto desempenho com maior nível de sustentabilidade do planeta. Mas se Alex Ramirez conseguir o que quer, este poderá ser o mais potente também.

Ramirez, gerente do BSC, está criando um novo supercomputador chamado Mont-Blanc, que vai usar o mesmo tipo de chips que usam pouca energia encontrados hoje em tablets e smartphones. A partir do mês que vem, a equipe dele vai começar a montar o primeiro protótipo do Mont-Blanc usando processadores Nvidia Tegra 3 em vez de processadores compatíveis com RISC ou Intel x86, encontrados em praticamente todos os supercomputadores atuais. O Tegra 3 vai lidar com comunicações entre diferentes partes do sistema, enquanto o processamento numérico de fato será feito por processadores gráficos (GPUs) da Nvidia com múltiplos núcleos e baixo consumo de energia, ainda a serem determinados, semelhantes ao GeForce 520MX.

Até junho, Ramirez pretende rodar benchmarks para a famosa lista Top 500 de supercomputadores, que mede o desempenho em um benchmark de supercomputadores conhecido como Linpack. Mas Ramirez diz que ele está de olho em outro alvo: a lista Green 500. Esta lista classifica os computadores por eficiência de energia, não performance bruta. “Lá esperamos estar no top 10”, diz Ramirez.

Em novembro passado, o computador no topo da lista Green 500 – um protótipo do IBM Blue Gene no Thomas J. Watson Research Center – conseguia fazer mais de 2 quatrilhões de cálculos por segundo (2 gigaflops) por watt. Quando o Mont-Blanc estiver montado e funcionando mês que vem, ele deve chegar próximo aos 7 gigaflops por watt.

Ramirez está entrando em uma das tendências mais interessantes da supercomputação: a corrida para usar processadores móveis (CPUs) ou gráficos (GPUs) de baixa energia para realizar computação de alta potência.

Como a duração da bateria é muito importante em dispositivos móveis, chips como o Tegra 3 focam em usá-la o mínimo possível. Os chips Tegra 3 do Mont-Blanc provavelmente rodarão usando cerca de 4 watts. Isto não é nada comparado a um chip Intel Xeon, que pode facilmente queimar entre 50 a 100 watts.

A pegadinha é que os programas do supercomputador precisam ser reescritos para aproveitar as GPUs e o Tegra 3. A Nvidia tentou ajudar nisto lançando um kit de desenvolvimento de software que ajuda pessoas como Ramirez a escrever programas para seus chipsets.

Ramirez espera estar na lista Top 500 de junho com um computador que usa entre 2.000 a 4.000 processadores. “Em vez de usar pouquíssimos processadores mas de alta performance… Vamos usar muitos processadores de energia ultra-baixa, porém com performance média”, diz ele.

As coisas ficarão mais interessantes quando a Nvidia começar a produzir o sucessor do Tegra 3, incluindo um novo chip 64-bit baseado no novo design Cortex A15 da ARM Holdings. Este processador será capaz de lidar com a carga de trabalho de supercomputadores sendo feita agora pelas GPUs de Ramirez, e poderia lhe dar um avanço real em desempenho: o quádruplo de processamento com essencialmente os mesmos 4 watts de potência.

Mas para aproveitar esta nova geração de chips, a equipe de Barcelona terá que ajustar o software para esta arquitetura nova e que ainda não se provou. Eles precisam rodar o benchmark Linpack usado pelo grupo Top 500, mas também precisam reescrever os programas de pesquisa usados pelos cientistas da universidade: software que simula problemas intrincados de química e física. Esta será a parte difícil. Se a aposta dele der certo, no entanto, Ramirez acredita que sua máquina poderia abrir caminho para o sistema mais poderoso da lista Top 500 até 2017. “Estamos trabalhando em direção a um computador que poderá estar pronto em cinco anos”, diz ele.

O sistema iria provavelmente estar na faixa dos 200 petaflops – ou cerca de 20 vezes mais potente que o supercomputador top do mundo hoje, o K Computer do Japão.

Mesmo com todo o entusiasmo ao redor do Mont-Blanc no mundo dos supercomputadores, a ARM não está ligando muito para o projeto. Ela vê muito dinheiro em todos aqueles smartphones e tablets que os consumidores estão comprando – não em supercomputadores que atraem geeks.

Mês passado, o presidente da ARM Simon Segars nos disse que o projeto do Centro de Supercomputação de Barcelona era “interessante”, mas ele deu pouca importância ao mercado de supercomputação. “Supercomputadores, para a ARM, não são um mercado de alto volume”, ele disse. “Não é algo que passamos muito tempo falando. Nosso negócio é movido a royalty e unidades, então estamos interessados em fabricantes de alto volume.”

Cade Metz contribuiu para a reportagem.

Foto: Barcelona Supercomputer Center

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