6 Computadoras de alto rendimiento Carlos Téllez Aldo López 6.1 Descripción 6.1.1 Definición Esta megatendencia se refiere al uso de sistemas de cómputo avanzado (súper computadoras), y de sistemas formados por varios procesadores interconectados. Estos equipos son capaces de procesar enormes cantidades de información, lo que permite hacer cálculos y simulaciones imposibles en equipos de cómputo convencionales. Algunas de las áreas en desarrollo en México son las relacionadas al procesamiento digital de imágenes en 3ª dimensión, los métodos para procesamiento de datos y la localización en memoria. Para el área de cómputo de alto desempeño, los desarrollos se han enfocado por el lado eficiente de uso de memoria, localización de datos, redes de computadoras y modelado de información. 6.1.2 Detonadores Entre los elementos tecnológicos característicos se aprecia que el uso de dispositivos de entrada/salida y unidades de tratamiento ha hecho crecer el interés de otros medios de interconexión, para la transferencia de información u otras señales; mientras que la cantidad de información computacional existente provoca la búsqueda de mejores métodos o disposiciones para el tratamiento de datos, actuando sobre el orden o el contenido de los datos tratados. También, la programación computacional migra hacia la descripción por datos de objetos tridimensionales, además de que el interés de los usuarios por la transmisión de información digital (a través del
98 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS internet u otros medios) está motivando a mejorar las redes de datos de conmutación y lo que muestra que existe un aumento en la demanda para productos de computación cuántica. 6.1.3 Comportamientos tecnológicos Existen siete áreas generales de desarrollo en las computadoras de alto desempeño: Acceso, direccionamiento o asignación en sistemas o arquitecturas de memoria. Interconexión o transferencia de información u otras señales entre memorias, dispositivos de entrada/salida o unidades de tratamiento. Computadores digitales en general y equipo de tratamiento de datos en general. Métodos o disposiciones para el tratamiento de datos actuando sobre el orden o el contenido de los datos tratados. Disposiciones para el control por programa. Ejemplo: unidad de control (control por programa para dispositivos periféricos) ( 3d). Ejemplo: descripción por datos de objetos tridimensionales Transmisión de información digital: redes de datos de conmutación El mayor desarrollo técnico se encuentra en el desarrollo de métodos para el tratamiento de datos en comparación con las computadoras digitales en general. Las áreas de mayor importancia tecnológica se encuentran en el procesamiento de los datos, las memorias y los periféricos. Un área emergente es el modelado tridimensional, la cual abrirá nuevas posibilidades de procesamiento de información más compleja. 6.2 Temas de investigación Los principales dueños de la tecnología para el área completa de computadoras de alto desempeño, en su gran mayoría son inventores independientes, lo que nos indica el valor comercial que tienen los avances en las tecnologías que impulsan la megatendencia. Además, se puede inferir el alto contenido en propiedad intelectual de los desarrolladores de los avances. Por otro lado, en cuanto al desarrollo de temas de investigación por centros de investigación privados, ibm se considera líder en el ramo, ya que esta empresa se encuentra presente en todas las áreas técnicas que configuran el área de cómputo de alto desempeño como la más importante desarrolladora de tecnologías para las hpc (High Performance Computers).
LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 99 6.3 Tecnologías existentes Las tecnologías existentes de mayor impacto en la megatendencia son: Tabla 6.1 Tecnologías existentes Algoritmos lógicos y de distribución de las velocidades del sonido Modelación de distribuciones y las técnicas de asignación de canal Sistemas de administración de bases de datos Discos duros de gran Arquitectura de interfaz de bus Análisis secuencial y el procesamiento de gráficos Simulaciones numéricas de fluctuaciones y de procesos astrofísicos Control computarizado de actuadores Jerarquización de elementos de disco Radiación cósmica de microondas Interconexiones ópticas Redes de almacenaje 6.4 Tecnologías emergentes Las tecnologías emergentes de mayor influencia en la megatendencia son: Tabla 6.2 Tecnologías emergentes Cálculos químico-cuánticos y de la geometría molecular Variación de la amplitud con el desplazamiento (avo) Software avanzado para sistemas complejos Herramientas semánticas Dispositivos de de acceso directo (dasd) Técnicas de recuperación de información sin estructura Espectroscopía molecular Redes neurales 6.5 Productos y servicios Algunos de los productos y servicios que impulsa la megatendencia se encuentran en las áreas de cálculo intensivo, masivo, y minería de datos (data mining). Algunos de estos son:
100 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Tabla 6.3 Cálculo intensivo Cálculo intensivo Cálculo de propiedades termodinámicas, catalíticas, fotoeléctricas, termodinámicas y físicas de nanoestructuras Mejoramiento de transmisión de señales satelitales y en la nitidez de aparatos de optometría médica Planeación del obras de infraestructura vial, urbanística y de rutas de transporte Identificación de recursos minerales (oro, estaño y diamantes) Análisis de formaciones estelares Modelación de proteínas y molecular Corrección de defectos en imágenes del espacio Diseño de oleoductos y gasoductos Estudios hidrogeológicos Inspección geotécnica Estudio de la estructura de las galaxias y su evolución, de la materia interestelar, y de la estructura de las estrellas Estudio de las propiedades electrónicas estructurales de los nano-sistemas metálicos Estudio de la estructura del universo y del sol, y de la relación sol-tierra Búsqueda de nuevas moléculas en el espacio Construcción del genoma humano Análisis de la química de los materiales Dispositivos de seguridad en automóviles Diseño de materiales para automóviles Superconductores Sistemas de frenado Tabla 6.4 Almacenamiento masivo Almacenamiento masivo Respaldo de bases de datos con información ciudadana y confidencial Bases de datos de información genética Bibliotecas virtuales Tabla 6.5 Minería de datos Minería de datos Bases de datos inteligentes
LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 101 6.6 Taxonomía Tabla 6.6 Taxonomía específica Tecnologías Productos y servicios Espectroscopía molecular Estudio de la estructura del universo Radiación cósmica de microondas Estructura del sol Simulaciones numéricas de fluctuaciones Relación sol-tierra Astrofísica Simulaciones numéricas de procesos astrofísicos Software avanzado para sistemas complejos Búsqueda de nuevas moléculas en el espacio Estudio de la estructura de las galaxias y su evolución Discos duros de gran Estudio de la materia interestelar Estudio de la estructura de las estrellas Descubrimiento de la formación estelar Análisis secuencial Construcción del genoma humano Cálculo intensivo (number crunching) Bioinformática Física y química cuántica Óptica adaptativa Procesamiento sísmico Cáculo de la geometría molecular Cálculo químico-cuántico Discos duros de gran Control computarizado de actuadores Algoritmos de distribución de las velocidades del sonido Modelación de proteínas Modelación molecular Estudio de las propiedades electrónicas estructurales de los nano-sistemas metálicos Química de los materiales Cálculo de propiedades termodinámicas, catalíticas, fotoeléctrica, termodinámicas y físicas de nano-structuras Superconductores Corrección de defectos en imágenes del espacio Mejoramiento de transmisión de señales satelitales Mejoramiento en la nitidez de aparatos de optometría médica Identificación de recursos minerales (oro, estaño y diamantes)
102 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Cálculo intensivo (number crunching) Almacenamiento masivo Minería de datos (data mining) específica Procesamiento sísmico Simulaciones de colisiones vehiculares Bases de datos distribuidas Sistemas de pasivo Análisis de datos Tecnologías Modelación de distribuciones Variaciones de la amplitud con el desplazamiento (avo) Discos duros de gran Redes de almacenaje Jerarquización de elementos de disco Interconexiones ópticas Sistemas de administración de bases de datos Arquitectura de interfaz de bus Dispositivos de de acceso directo (dasd) Técnicas de asignación de canal Dispositivos de de acceso directo (dasd) Herramientas semánticas Técnicas de recuperación de información sin estructura Redes neurales Algoritmos lógicos Productos y servicios Diseño de oleoductos y gasoductos Inspección geotécnica Estudios hidrogeológicos Dispositivos de seguridad en automóviles Sistemas de frenado Diseño de materiales para automóviles Planeación del obras de infraestructura vial Planeación urbanística Planeación de rutas de transporte Bibliotecas virtuales Bases de datos de información genética Respaldo de bases de datos con información ciudadana Respaldo de bases de datos con información confidencial Bases de datos inteligentes