Linux es líder absoluto en supercomputación, ¿por qué Windows o macOS no?

¡Las máquinas más potentes del mundo no utilizan Windows ni MacOS! En este segmento de la supercomputación, Linux es rápido y fácil y la “ruta” hacia el TOP ocurre en sólo unos pocos países. La máquina más poderosa de hoy sigue siendo Sunway TaihuLight.

Cada seis meses, el equipo responsable del TOP500 pone a disposición la lista de los 500 superordenadores más potentes del mundo basada en el sistema Benchmarks Linpack. Estas super máquinas generalmente pertenecen a gobiernos o asociaciones público – privadas que comparten los costos y el tiempo de procesamiento del sistema. El TOP de noviembre de 2017 ya está disponible.

La lista bianual TOP500 es la referencia clara desde hace años a la hora de hablar de las supercomputadoras más potentes del mundo, y en ella hemos podido ir comprobando cómo estas máquinas iban ganando en potencia y prestaciones de forma asombrosa.

¿Qué país tiene más supercomputadoras?

En esta área de las supercomputadoras, hay dos países que se destacan: China y los Estados Unidos. Según datos de septiembre de 2017, China tiene 202 supercomputadoras contra 143 en los Estados Unidos.

Hace “sólo” seis meses, los EE. UU. lideraron el ranking con 169 supe máquinas en comparación con China que tenía 160. En la tercera posición esta Japón con 35 supercomputadoras, seguido por Alemania con 20, Francia con 18 y el Reino Unido con 15.

Vea la lista completa aquí.

Linux es Rey y Señor

No hay novedad que Linux siga dominando todo el segmento de las supercomputadortas. En este momento en el TOP 500 sólo hay máquinas con sistema operativo Linux y las distribuciones son diferentes como se muestra en la siguiente tabla.

 

El sistema operativo Linux comenzó a aparecer en esa lista hace casi 20 años. Lo hizo en la lista de junio de 1998, donde aparecía el Avalon Cluster de Estados Unidos, con 140 procesadores Alpha EV56 en la posición 259. La lista estaba plagada de supercomputadores en las que se usaban variantes comerciales de Unix como IRIX (Silicon Graphics), UNICOS (Cray), AIX (IBM) o Solaris (Sun), y en ella tampoco había presencia de Windows o MacOS, que por entonces estaban casi totalmente dedicados al segmento del usuario final.

Las cosas empezaron a cambiar en los años siguientes, pero el sistema operativo de Apple jamás tuvo una presencia notoria en dichas listas de supercomputadores. Su máxima popularidad la alcanzó en noviembre de 2005 y junio de 2006, cuando 5 sistemas hacían uso de este sistema operativo. En noviembre de 2008 tan solo uno lo hacía, momento a partir del cual MacOS desapareció de la lista.

Windows tuvo un comportamiento similar en todo ese tiempo, y su presencia en la lista TOP500 fue testimonial. Algunos sistemas se mantuvieron más años en la lista, pero nunca hubo más de 4 supercomputadoras en total en toda la lista basadas en dicha plataforma, que desapareció de la lista tras la edición de junio de 2015.

La supercomputación es perfecta para Linux

Hay muchas razones para el éxito de Linux en el mundo de la supercomputación, y la primera de ellas es que Linux es algo así como una variante más de los sistemas comerciales UNIX. Una especie de “primo hermano” de esas plataformas que dominaban ese mercado y que mantenían muchas similitudes con esta alternativa Open Source. El paso desde esos sistemas comerciales (y privativos/propietarios) hacia Linux, aunque ciertamente no fuera trivial, era mucho más asumible que tratar de migrar todas esas prestaciones a otras plataformas.

A esas semejanzas y ese origen en común de los sistemas UNIX y Linux se le unen otros argumentos clave que han hecho de Linux la alternativa perfecta para este tipo de máquinas:

  1. Modularidad: la capacidad de personalización y la versatilidad de Linux se basan en su legendaria modularidad. Linux es capaz de adaptarse a los entornos más reducidos (IoT) y también a los más ambiciosos (supercomputación) gracias a una arquitectura modular en la que los componentes van añadiéndose o quitándose según las necesidades.
  2. Un núcleo multidisciplinar: el kernel Linux que da nombre a todo el sistema operativo es también la clave de esa versatilidad, porque en él encontramos soporte genérico para todo tipo de tecnologías, tanto aquellas que afectan al usuario final como las dedicadas a nichos mucho más específicos. Al compilar el núcleo el usuario o desarrollador puede ir eligiendo qué características quiere activar, logrando así que el propio núcleo se adapte a las necesidades concretas de la máquina en la que ese núcleo va a gobernar el resto de componentes del sistema operativo.
  3. Escalabilidad: la capacidad de un servidor de adaptarse a cargas elevadas y la eficiencia o las prestaciones con las que lo hace es también otra de las ventajas de un sistema operativo que como decimos puede crecer (o decrecer) conforme a las necesidades. No en vano encontramos Linux tanto en estas supercomputadoras o en grandes centros de datos como en nuestros smartphones (Android) o incluso en nuestros televisores o microondas.
  4. Open Source: la naturaleza abierta de Linux hace que se convierta en la alternativa perfecta para que todo tipo de desarrollos puedan tener acceso total al sistema operativo para adaptarlo a sus necesidades, algo muy difícil (o imposible) en otras alternativas en las que solo los fabricantes o desarrolladores originales pueden “toquetear”. La maximización del rendimiento que es posible lograr con Linux hace que los responsables de esas supercomputadoras puedan ajustar todos los elementos de este sistema operativo a los recursos hardware específicos con los que cuentan. Una simbiosis software/hardware que podríamos comparar a la que Apple ofrece en sus dispositivos.
  5. Coste: otro de los factores clave es evidentemente el del coste de las tradicionales licencias, que era altísimo en el caso de sistemas operativos comerciales y que es cero en el caso de las distintas distribuciones y variantes Linux usadas en estos supercomputadores. Hay desde luego un coste a la hora de adaptar esas distribuciones a una supercomputadora en concreto, pero eso forma parte de esas tareas de maximización del rendimiento.

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Ernesto Mota

Nací en el d.f., sigo siendo defeño, hoy radico en la hermosa ciudad de Cuernavaca, Morelos, soy Ing. en Sistemas computacionales, con un posgrado en Tecnologías de información, Tecnólogo es mi categoría laboral, y mi linea de investigación es la realidad aumentada aplicada a nuevos entornos de aprendizaje.


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