Tiempo de lectura: 4 minutos | Fecha de publicación: 3 de marzo de 2025
Supercomputación para IA ¿Qué es la supercomputación para IA?
La supercomputación para IA se produce cuando las organizaciones utilizan procesadores ultrarrápidos compuestos por cientos de miles de máquinas de gran potencia para gestionar e interpretar grandes cantidades de datos utilizando modelos de inteligencia artificial (IA).
- ¿Cómo funcionan los supercomputers de IA?
- Cargas de trabajo de análisis y supercomputación para IA
- Ejemplos de supercomputers para IA
- HPE y la supercomputación de IA
¿Cómo funcionan los supercomputers de IA?
Los supercomputers para IA generalmente se componen de hardware ajustado con precisión, que consta a su vez de cientos de miles de procesadores, una red especializada y una enorme cantidad de almacenamiento.
Los supercomputers dividen las cargas de trabajo entre los distintos procesadores, de modo que cada procesador recibe una pequeña parte del trabajo. A medida que ejecutan sus partes individuales del trabajo, los procesadores se comunican entre sí, a menudo con bastante frecuencia. Cada procesador envía un mensaje a través de una red de comunicación, de modo que la información se intercambia en varias dimensiones: arriba, abajo, izquierda, derecha, hacia delante y hacia atrás, en función del problema. Este proceso multidimensional ayuda a mantener las cargas de trabajo mejor sincronizadas entre sí, y esto, a su vez, permite una mayor velocidad de procesamiento.
Sorprendentemente, los supercomputers de IA utilizan sistemas operativos bastante comunes y emplean software Linux para ejecutar las aplicaciones, la red y la programación. Generalmente, los programas de análisis que se ejecutan están programados en C o Fortran y los mensajes se pasan a través de una biblioteca de comunicaciones llamada MPI, que se puede utilizar en más de una máquina.
Al contar con circuitos más pequeños densamente agrupados en las placas, un supercomputer de IA puede operar más rápido, pero también lo hace a mayor temperatura. Esto se debe a que el proceso de introducir y extraer la energía necesaria de un chip aún no es lo bastante eficiente, de forma que el chip se calienta mucho. Al agrupar a cientos de miles de estos nodos multinúcleo, los supercomputers presentan enormes requisitos de refrigeración. Para mitigarlos, los circuitos están fabricados con cables de cobre, porque pueden transferir energía con una densidad muy alta. El supercomputer también utiliza aire impulsado para disipar el calor y hace circular refrigerantes por todo el sistema.
¿Cómo puede la supercomputación de IA gestionar las cargas de trabajo de los análisis?
Existen varias razones por las que los supercomputers para IA pueden gestionar cargas de trabajo de análisis complejos.
Nodos
Los supercomputers con IA cuentan con numerosas CPU para poder proporcionar una velocidad de computación extremadamente rápida. Dentro de esas CPU, o nodos, existen entre 10 y 12 núcleos para realizar tareas. Como un supercomputer suele agrupar miles de nodos en su arquitectura, el resultado es que hay 12 000 núcleos trabajando por cada mil. Por lo tanto, con tan solo mil nodos, el rendimiento de trabajo de un supercomputer se sitúa en billones de ciclos por segundo.
Circuitos
También cuentan con conexiones de cables muy pequeñas, por lo que la placa de circuito puede contener más energía que las placas de circuito de los ordenadores tradicionales. Estos dos avances permiten interpretar y ejecutar secuencialmente operaciones aritméticas y lógicas complejas.
Procesamiento
Además, los supercomputers emplean procesamiento paralelo para poder ejecutar varias cargas de trabajo simultáneamente. En concreto, como se procesan miles de tareas al mismo tiempo, el trabajo se realiza en milisegundos. Los supercomputers para IA permiten a los diferentes sectores entrenar modelos más grandes, mejores y más precisos. Y al contar con mayor precisión, los equipos pueden analizar la información más rápido, incorporar los resultados clave a los procesos, emplear más fuentes y probar más escenarios, todo ello a fin de acelerar los avances del sector.
Ejemplos de supercomputers para IA
NVIDIA DGX SuperPOD: se trata de un supercomputer con IA de alto rendimiento diseñado por NVIDIA. Consta de múltiples sistemas NVIDIA DGX interconectados para proporcionar una potencia de computación extraordinaria para la investigación y el desarrollo de IA. El DGX SuperPOD se utiliza para entrenar modelos de IA a gran escala, realizar simulaciones complejas y acelerar diversas tareas de aprendizaje profundo.
Summit: desarrollado por IBM y HPE. Ubicado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Estados Unidos, Summit es uno de los supercomputers más rápidos del mundo. Integra capacidades de IA con computación de alto rendimiento (HPC) para acelerar la investigación científica. Summit utiliza CPU IBM POWER9 y GPU NVIDIA Tesla V100, lo que lo hace altamente eficiente para cargas de trabajo de IA, como aprendizaje profundo y análisis de datos.
Fugaku: Fugaku es un supercomputer japonés desarrollado por RIKEN y Fujitsu. Ubicado en el Centro de Ciencias Computacionales RIKEN, ha sido reconocido como uno de los supercomputadores más rápidos del mundo. Fugaku está diseñado para manejar una amplia gama de aplicaciones, incluida la IA y el aprendizaje automático. Su arquitectura le permite realizar tareas como reconocimiento de imágenes, procesamiento del lenguaje natural y otras simulaciones impulsadas por IA a altas velocidades.
Estos supercomputers para IA son fundamentales para los avances en diversos campos, desde la investigación científica hasta las aplicaciones industriales, debido a sus inmensas capacidades de computación.
HPE y la supercomputación de IA
HPE cuenta con soluciones HPC/IA para ayudarte a gestionar una amplia variedad de requisitos de escala y carga de trabajo. Nuestras soluciones forman parte de un portfolio completo de software modular para cargas de trabajo de HPC/IA, que están optimizadas para las aplicaciones de HPC/IA y un rendimiento a escala, y que ofrecen la densidad y fiabilidad que necesitas para admitir CPU y GPU de gran potencia.
Además, HPE ofrece hardware de HPC diseñado para implementaciones a gran escala que están completamente integradas para la implementación de cualquier escala y construidas con opciones de refrigeración avanzadas para plataformas densas.
Los supercomputers Cray de HPE suponen un planteamiento completamente nuevo respecto a la supercomputación, con funcionalidades revolucionarias. Han sido diseñados con opciones de infraestructura para proporcionar una solución óptima para entre decenas y cientos de miles de nodos. Un servidor GPU denso de ocho vías proporciona un rendimiento homogéneo, predecible y fiable, que garantiza una alta productividad en flujos de trabajo a gran escala. La interconexión Slingshot y el software Cray facilitan experiencias de usuario de nube, junto con HPE Performance Cluster Manager, para una gestión del sistema completa.
