Supercomputadores em Atividade no Brasil

O Brasil recentemente assistiu à instalação de supercomputadores em seu território, criados para auxiliar em pesquisas e desenvolvimento tecnológico. Nesse artigo vamos listar os supercomputadores em operação no Brasil.

Utilização de Supercomputadores

Algumas aplicações de processamento de dados exigem nada menos do que os computadores mais potentes do mundo para serem executadas. Simulações de meteorologia, gerenciamento de armamentos nucleares, e renderização de leito oceânico para a extração de petróleo, por exemplo, são aplicações compostas por um imenso número de operações matemáticas que levariam anos para serem computadas em máquinas convencionais.

Supercompuntadores, ou HPC’s, foram criados justamente com o propósito de lidar com esse tipo de cálculo. Esses sistemas são compostos de milhares, ou até mesmo centenas de milhares, de unidades de processamento de alta performance, que trabalham em conjunto para dar resultados a cálculos extremamente complexos.

Enquanto a maioria dos HPC’s mais poderosos do mundo atualmente estão localizados em países como China e Estados Unidos, sendo usados para propósitos de segurança nacional e desenvolvimento científico, o Brasil possui alguns desses sistemas, direcionados principalmente para pesquisas altamente valiosas para operações de extração de petróleo e processamento de dados meteorológicos.

Recentemente, alguns HPC’s foram instalados em universidades e parques tecnológicos brasileiros com o objetivo de auxiliar em processos de pesquisa e desenvolvimento, com poder de processamento em alguns casos superior a qualquer outro sistema da América Latina.

Entre os mais potentes supercomputadores do Brasil estão:

Grifo 4

De posse da gigante brasileira Petrobrás, o sistema Grifo 4 começou operações em 2011 para auxiliar na renderização de atividades sísmicas em terreno da camada pré-sal que possui alto potencial para a extração de petróleo e gás. O sistema é capaz de lidar com mais de 250 trilhões de operações por segundo e é composto de 544 CPU’s Intel de seis núcleos cada, 16TB de RAM e GRAM, mais de 1 PB de armazenamento e 1088 processadores de video NVIDIA de alta performance utilizados para acelerar o processamento de dados.

Localizado na Universidade Federal do Rio de Janeiro e dentro do Centro Integrado de Processamento de Dados da Petrobras, o Grifo 4 é parte de uma série de supercomputadores otimizados para lidar com tarefas complexas de renderização de terreno utilizadas para as operações do Pré-sal realizadas pela companhia. A maior parte desses sistemas não mostra bons resultados em benchmarks, com a exceção do próprio Grifo 4.

O processamento de dados no supercomputador é iniciado pelo software livre Linux CentOS, adaptado internamente pela Petrobras e desenvolvido para fazer uso eficiente dos recursos de processadores de video. O design do Grifo 4 também foi criado pelo time próprio de desenvolvimento da Petrobras e construído pela fabricante nacional Itautec. A eficiência energética do sistema permite que operações complexas consumam apenas 365 KW/h, um nível de consumo relativamente baixo para máquinas desse calibre.

Tupã

Nomeado a partir da divindade dos trovões do folclore indígena brasileiro, o sistema Tupã é um supercomputador Cray XE6 com capacidade de 214 teraflops e utilizado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais para análises metereológicas complexas e previsões climáticas com níveis de precisão de até 5 Km para a América do Sul e previsão de eventos extremos, como chuvas torrenciais em regiões críticas do país com até 2 dias de antecedência.

O HPC contém 31 mil núcleos AMD Opteron com mais de 45 TB de RAM ao todo, todos conectados por módulos Cray Gemini de alta capacidade rodando no sistema proprietário CrayLinux OS. O sistema está localizado no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos em Cachoeira Paulista e iniciou operações em 2010, a partir de um investimento de 50 milhões de reais do Ministério da Ciência e Tecnologia e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.

Galileu

Outro supercomputador operado pela Petrobras, o sistema Galileu foi entregue em 2009 para auxiliar com simulações de terreno e massas de água para a extração de petróleo offshore. A máquina é capaz de processar 160 teraflops, utilizando servidores Sun Blade com mais de 6,4 milhares de núcleos Intel Xeon.

O computador está atualmente localizado na Universidade Federal do Rio de Janeiro e também está disponível para pesquisas científicas. O projeto foi o resultado do investimento de R$ 25 bilhões pela Petrobras em conjunto com 5 universidades brasileiras.

Supercomputadores Recentemente Instalados

Em julho de 2015, dois supercomputadores inciaram operações no Brasil, sendo desenvolvidos para fins de pesquisas científicas. O primeiro deles, batizado de Sistema Computacional Euler, foi instalado no campus da USP de São Carlos e foi o resultado de um investimento de R$ 4,5 milhões. O sistema é composto por 104 máquinas com 40 núcleos de processamento cada, ligados em rede alta capacidade.

No Laboratório Nacional de Computação Científica de Petrópolis, no estado do Rio de Janeiro, foi instalado o supercomputador Santos Dummont, um sistema com capacidade para realizar 1,1 quatrilhão de operações matemáticas por segundo. Cerca de R$ 60 milhões foram investidos pelo Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico para a criação do sistema, que é atualmente o mais poderoso da América Latina.

Projetos Futuros de Supercomputadores

O Brasil possui planos para a instalação de novos e poderosos supercomputadores no futuro próximo. O primeiro desses foi o resultado de um acordo com o governo francês para a importação de um HPC construído pela empresa francesa Bull. O propósito dessa máquina ainda não foi esclarecido, e anúncios sugerem que ela foi encomendada por “razões estratégicas”.

Existem planos também para a instalação de um supercomputador no Estado da Bahia, que poderá ser um dos mais potentes da América Latina. O sistema deverá ser entregue pelo grupo BG para o Senai, para auxiliar no processamento de modelagem de petróleo e gás. Quando instalado, o sistema poderá atingir a capacidade de 300 teraflops.