A era do femtossegundo | Observatório da Imprensa - Você nunca mais vai ler jornal do mesmo jeito
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Por Ethevaldo Siqueira em 13/07/2010 na edição 598
O que significa para você, leitor, um quatrilionésimo de segundo – ou um femtossegundo? Nenhum ser humano talvez tenha uma ideia aproximada do que seja um instante tão fugaz quanto esse.
Façamos uma breve retrospectiva dos submúltiplos do segundo: a) um milissegundo equivale a um milésimo de segundo; b) um microssegundo, a um milionésimo; c) um nanossegundo, a um bilionésimo; d) um picossegundo, a um trilionésimo; e) um femtossegundo, a um quatrilionésimo; f) um attossegundo, a um quintilionésimo.
Agora, imagine um supercomputador que faça 1 quatrilhão de cálculos por segundo. Com esse desempenho, cada cálculo dessas máquinas não demora mais do que 1 quatrilionésimo de segundo. Muitos leitores perguntariam: 'Mas existem supercomputadores capazes de fazer 1 quatrilhão de cálculos por segundo?' Existem dois que alcançam essa velocidade de processamento. Não é ficção.
O prefixo femto é derivado do dinamarquês femten, que quer dizer 15. Você perguntaria, então: o que femtossegundo tem a ver com o número 15? É porque um quatrilionésimo de segundo é escrito, em notação científica, assim: 10-15 (ou seja, 10 elevado a menos 15).
Anualmente, uma pesquisa publicada no site www.top500.org nos dá a classificação dos supercomputadores mais rápidos do mundo. Este ano o site divulga pela 35.ª vez o ranking dessas supermáquinas. Vale a pena conhecer a lista atual dos 10 mais velozes do planeta. A primeira grande surpresa nessa lista é a estreia da China entre os 10 mais velozes, com o segundo da lista e o sétimo.
Eis a lista dos 10 mais velozes do mundo, hoje, segundo o Top500:
1. Jaguar, fabricado pela Cray Supercomputer Company, é o grande campeão deste ano. Instalado no Departamento de Energia dos Estados Unidos (Oak Ridge Leadership Computing Facility), o Jaguar alcançou a velocidade de 1,75 petaflops por segundo.
2. Nebulae, supercomputador chinês instalado no Centro de Supercomputação de Shenzen, na China, é um sistema Dawning TC3600 Blade construído com processadores Intel X5650 e NVidia Tesla C2050 GPUs. Teoricamente seria o supercomputador mais rápido do mundo, com 2,98 petaflop/segundo (Pflop/s), mas nos testes pelo sistema Linpack só alcançou a velocidade de 1,271 petaflop/s.
3. Roadrunner, uma supermáquina IBM, que era a primeira a quebrar a barreira do petaflop/segundo, com 1,04 Pflop/s, em Los Alamos, em junho de 2008, agora foi para a terceira posição. Sua função principal é monitorar o estoque de ogivas nucleares americanas, bem como simular explosões atômicas, para informar o grau de eficácia dessas armas com o envelhecimento.
4. Kraken XT5-Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz, produzido pela Cray, instalado no National Institute for Computational Sciences, University of Tennessee, Estados Unidos.
5. BlueGene-P, produzido pela IBM, é o mais poderoso computador da Europa, com 825,5 teraflop/segundo, instalado no Forschungszentrum Juelich (FZJ), na Alemanha.
6. Pleiades-SGI Altix ICE 8200EX/8400EX, produzido pela SGI e instalado na Nasa, Centro de Pesquisa de Ames, Estados Unidos.
7. Tianhe-1 (nome que quer dizer rio no céu), é o maior da China e está instalado no Centro de Nacional de Supercomputador, em Tianjin. Utiliza processadores Intel Xeon e AMD ou NVidia GPUs como aceleradores.
8. BlueGene/L, da IBM, instalado no Departamento de Simulação de Teraescala, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore de Los Álamos (Novo México) e Sandia, Califórnia.
9. Intrepid-BlueGene P/Solution, IBM, instalado no Laboratório Nacional de Argonne, Illinois.
10. Red Sky-Sun Blade 6275, Xeon X55xx 2,93 GHz, da Sun Microsystems, instalado nos Laboratórios Nacionais Sandia/Laboratório Nacional de Energia Renovável.
Supercomputador, numa definição simples e acessível, é um computador que está à frente dos demais em capacidade de processamento, particularmente quanto à velocidade de cálculo e capacidade de solução de problemas complexos.
O conceito de supercomputador, no entanto, é impreciso e fluido, pois a evolução tecnológica é cada vez mais rápida. Costuma-se até dizer que 'o supercomputador de hoje será o desktop de amanhã'.
Os primeiros supercomputadores do mundo foram projetados por Seymour Cray (1925-1996), quando esse pioneiro ainda estava na Control Data Corp., nos anos 60. Na década seguinte, Cray deixou a empresa e fundou sua própria companhia, a Cray Research, hoje Cray-The Supercomputer Company.
Um dos grandes avanços na arquitetura e na indústria de supercomputadores foi a adoção do processamento em paralelo. Do final dos anos 80 e 90 até hoje, foram desenvolvidas supermáquinas que associam milhares de processadores ou CPUs (unidades de processamento central) em gigantescos sistemas de processamento paralelo. Os chips mais usados são: PowerPC, Opteron e Xeon, bem como coprocessadores NVidia, AMDs, IBM Cell e FPGAs.
Entre milhares de aplicações possíveis, os supercomputadores são usados para tarefas complexas, como os problemas que envolvem física quântica, previsão do tempo, pesquisas sobre tendências climáticas, modelagem molecular e simulações físicas, como a de aviões em túneis de vento.