- Un museo español reconstruye el superordenador Cray-1 con 30 Mac Mini para homenajear el 50 aniversario de Apple.
- La capacidad de cálculo de los chips modernos supera con creces a la del Cray-1, pero un solo chip aún no iguala su rendimiento.
- El Cray-1 introdujo la tecnología de procesamiento vectorial, capaz de procesar datos en paralelo de forma eficiente.
- El museo eligió macOS como sistema para demostrar la capacidad de cálculo de la réplica del Cray-1.
Para conmemorar el 50 aniversario de Apple y la entrada en servicio del superordenador Cray-1, el Museo de Historia de la Computación de España ha presentado una réplica del Cray-1 construida a partir de 30 Mac Mini. El proyecto llevó 18 meses y ya está abierto al público. A primera vista, la idea de construir un superordenador con chips retro puede parecer bastante absurda. Sin embargo, cabe destacar que el primer superordenador comercialmente exitoso del mundo, el Cray-1, entró en funcionamiento en 1976 en Los Álamos.
La capacidad de cálculo de los chips actuales dista enormemente de la de los chips lanzados hace diez años. Si se extrapola esa brecha a cincuenta años teniendo en cuenta la ley de Moore, la diferencia resulta aún más patente. Incluso aunque un solo chip moderno siga sin alcanzar la capacidad de cálculo del Cray-1, al combinar los chips de 30 Mac Mini de 2012-14 la diferencia se hace evidente.
Comparación entre los chips modernos y el Cray-1
El equipo del museo adquirió 25 unidades de doble núcleo i5 y 5 unidades de cuádruple núcleo i7, lo que dota a esta réplica de una capacidad de cálculo total de 1,5 TeraFLOPS. En cambio, el Cray-1 original tenía una capacidad punta de solo 160 MegaFLOPS. Esto sigue siendo 9.375 veces la capacidad del superordenador original, lo que muestra lo potentes que se han vuelto los chips en estos años. No obstante, el Cray-1 fue en su momento un sistema sumamente popular, con más de 80 unidades vendidas, y fue acogido por instituciones científicas y de ingeniería que necesitaban procesar grandes volúmenes de datos para realizar predicciones precisas, en campos como la predicción meteorológica, la aerodinámica e incluso la física nuclear.
La clave de su capacidad para procesar datos de forma eficiente no residía solo en el hardware, sino también en su modo de procesamiento. El Cray-1 introdujo la tecnología de procesamiento vectorial, que permitía procesar datos en paralelo, ahorrando así un tiempo valioso y evitando el procesamiento secuencial de los ordenadores de la época.
Diseño de refrigeración de la réplica
En 1976, el superordenador Cray-1 utilizaba una gran red de tuberías de refrigeración conectada a un compresor de refrigeración de 20 toneladas situado en otra sala. Sin embargo, para esta réplica, los diseñadores del museo optaron por un método de refrigeración pasiva, usando bandejas de aluminio y un chasis de acero para crear una torre de convección vertical que disipa el calor. Este método pasivo elimina la necesidad de cualquier ventilador mecánico, lo que hace que la réplica funcione de forma extremadamente silenciosa. El único ruido del sistema proviene del conmutador Ethernet en la base, pero el equipo planea sustituirlo pronto por un modelo silencioso.
El equipo eligió macOS Mojave (10.14) de Apple como sistema distribuido, en lugar de recurrir a Linux, porque macOS permite que los nodos del clúster se pasen tareas entre sí. Los visitantes del museo también pueden ver en directo cómo la réplica del Cray-1 ejecuta algoritmos de matrices, con demostraciones que alternan entre un solo núcleo y el conjunto completo para mostrar su capacidad de cálculo.
Diseño de la terminal personalizada
El equipo de diseño también construyó una terminal personalizada con aspecto de reliquia histórica de los años 70, pero que en su interior alberga un Mac Mini para conectarse con los demás nodos del clúster. El plan original incluía un monitor CRT, pero finalmente fue reemplazado por una pantalla plana que ofrece opciones de conexión más sencillas. Quizá el museo haya tomado algún atajo en el proceso, pero para asegurar que la réplica del Cray-1 entre en la lista TOP500 de superordenadores, sin duda hará todo lo posible. Para ello, podría ser necesario añadir entre 70 y 80 Mac Mini más, pero eso no debería ser demasiado difícil de conseguir.
Elemento Especificación Capacidad de cálculo 1.5 TeraFLOPS Capacidad punta del Cray-1 original 160 MegaFLOPS Configuración del procesador 25 unidades de doble núcleo i5 + 5 unidades de cuádruple núcleo i7
Significado técnico de la reconstrucción del Cray-1
La réplica del Cray-1 del museo español no solo es un homenaje a Apple y a la historia de los superordenadores, sino que también muestra el progreso de la tecnología moderna. Aunque el rendimiento de los chips modernos ha aumentado considerablemente, el diseño de refrigeración pasiva y la elección de macOS empleados en la reconstrucción demuestran una profunda comprensión de la arquitectura y la eficiencia operativa de los ordenadores. Además, el esfuerzo del museo no solo sirve para educar al público, sino que también podría inspirar futuras innovaciones tecnológicas, llevando a repensar la trayectoria del desarrollo de la tecnología informática.