La computación a exaescala se expande con HPE Cray EX

El congreso HPE Discover, celebrado la semana pasada en Barcelona, nos ha servido para conocer detalles de la arquitectura de supercomputación más potente -y más extendida- desarrollada hasta la fecha: HPE Cray EX.

El fabricante apostó fuertemente por el segmento HPC (High Performance Computing) con la adquisición en 2019 de la compañía Cray Inc., especializada en este ámbito desde 1972, cuando su fundador Seymour Cray comenzó a desarrollar uno de los sistemas más emblemáticos por aquel entonces, el Cray-1. Fue uno de los primeros supercomputadores con capacidad vectorial y el germen de unas arquitecturas avanzadas que dominarían las siguientes décadas en este campo.

En sus últimos años como compañia independiente, Cray lanzó la arquitectura Shasta, diseñada para computación a exaescala. Shasta se destacó por su flexibilidad, soportando tanto redes Ethernet como interconexiones Slingshot, así como distintas arquitecturas como x86 (Intel y AMD) y ARM, lo que la hacía altamente adaptable a diferentes cargas de trabajo y centros de datos. Esta arquitectura preparó el camino para una nueva generación de supercomputadoras, tal y como veremos a continuación.

Por otra parte, la escisión de HP en dos compañías (HP Inc. y Hewlett Packard Enterprise) allá por 2015, facilitó las cosas para que esta segunda, HPE, se enfocara en el sector TIC para empresas, cada vez más distanciado del mercado de consumo.

Y comenzaron a llegar las grandes adquisiciones por parte de HPE. Entre las principales, Aruba Networks (comprada ese mismo 2015 por 2.700 millones de dólares cuando ya se sabía de la escisión), Cray (en 2019 por 1.300 millones de dólares) y, más recientemente, Juniper Networks (este mismo año 2024 por 14.000 millones de dólares).

El caso que nos ocupa en estas líneas, el de Cray, le ha permitido a HPE reforzar su posición en el mercado de HPC incluyendo la posibilidad de que cualquier tipo de organización pueda hacer uso de estos sistemas como servicio, lo que se denomina HPCaaS, gracias a su integración con la plataforma HPE GreenLake. Dicho de otra forma,  las organizaciones pueden aprovechar HPC para tareas críticas en IA, modelado y simulación sin grandes inversiones en hardware dedicado.

HPE Cray en 7 de los 10 supercomputadores más potentes

Dicho modelo de supercomputación de alto rendimiento como servicio (que facilita la democratización en el acceso a estas tecnologías), junto con las impresionantes capacidades de cómputo, almacenamiento y redes de comunicación, le ha permitido a HPE liderar un segmento en plena explosión.

En la última lista publicada por TOP500.org (noviembre 2024), 7 de los 10 supercomputadores más potentes del mundo se han construido bajo la arquitectura HPE Cray EX. Los tres primeros, también con esta arquitectura, son los únicos a exaescala al superar 1 Exaflop/s: El Capitan, Frontier, Aurora, HPC6, Alps, LUMI y Tuolumne, tal y como se muestra a continuación:

Durante el HPE Discover, tuvimos la ocasión de charlar con Adriano Galano, AI & HPC sales specialist Southern Europe en HPE, que nos dio detalles del “secreto del éxito” de HPE Cray EX. El directivo nos confirmaba que la arquitectura Shasta ha facilitado enormemente este liderazgo gracias, entre otras cosas, a su capacidad a la hora de construir sistemas heterogéneos y modulares que permiten ejecutar prácticamente cualquier carga de trabajo en función de las necesidades de cada organización, incluyendo las relacionadas con la inteligencia artificial y el aprendizaje de máquina, pero también muchas otras en materia científica y de investigación.

Se trata de sistemas por los que los gobiernos y las instituciones públicas están apostando fuertemente. En gran medida son estas entidades las que están invirtiendo el dinero necesario para su construcción, pero lo cierto es que, una vez en producción, estos supercomputadores pueden ser utilizados en pago por uso y de forma privada por cualquier organización, otra de las bondades de HPE Cray bajo la plataforma GreenLake.

Galano nos ofrecía los principales detalles técnicos de estos supercomputadores:

* Software para la gestión de sistemas a gran escala que asegura la resiliencia y la eficiencia.
* Interconexión abierta Slingshot basada en Ethernet para rendimiento HPC e IA.
* Software de desarrollo para optimizar el rendimiento de cargas de trabajo de supercomputación.
* Almacenamiento eficiente, ágil y escalable con Cray Clusterstor.
* Refrigeración líquida directa sin necesidad de ventiladores.

Este último detalle, el de la refrigeración líquida directa, mejora notablemente el consumo energético de los sistemas para conseguir que sean más eficientes en un mundo donde la supercomputación “devora” la electricidad.

En la práctica, estas máquinas están siendo utilizadas para multitud de tareas críticas: investigación contra el cáncer, cambio climático, energías renovables, fabricación de motores, desarrollo de vacunas, viajes al espacio y un largo etcétera de aplicaciones que requieren procesar grandes volúmenes de información en tiempo record y de forma estable, sin fallos. La nueva era de la supercomputación a exaescala ya es una realidad gracias a HPE Cray EX en combinación, en la mayoría de estos casos, con las tecnologías AMD EPYC (CPUs) y AMD Instinct (GPUs).