Astrofísicos trocam o super-computador por Playstation 3!

Um dos campos da ciência que mais consomem processamento, são as simulações tridimensionais.

E a Astrofísica é um dos campos que mais lida com simulações.

Ainda com preços exorbitantes em muitos mercados (sobretudo o nosso, dos invisíveis sul-americanos) o videogame Playstation 3 não está na liderança do mercado de videogames. Na verdade a batalha pelo pódium das vendas está em franca disputa. Mas há um novo nicho de mercado deste console super-potente que o pessoal que usa apenas para se divertir não esperava.  O play 3 está sendo usado para solucionar mistérios que envolvem ondas gravitacionais e o que ocorre quando um buraco negro, com massa superior a milhões de vezes a massa do Sol engole uma estrela.

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Um cluster de oito PS3 interligados está operando sob assistência do Dr. Gaurav Khanna, que batizou a ousadia inventiva de  “gravity grid”. Ele usa este cluster para calcular as variáveis bizarramente complexas que envolvem mecânica celeste para explicar e compreender melhor as ondas gravitacionais, que viajam pelo espaço à velocidade da luz e já haviam até sido preditas por Einstein.

O uso do videogame em investigações científicas se deu pelo fato de que são equipamentos planejados para um alto volume computacional, graças ao seu coração, o processador CELL,  criado em parceria da Sony , IBM e Toshiba, que consegue entregar um maciço poder de dados, só comparável ao de um supercomputador centenas de vezes mais caro. E volume de dados é o que a simulação de mecânica celeste exige.  Sem contar que o preço é extremamente atrativo quando comparado a clusters industriais. O sistema modular em que os PS3 foram usados permite  a ampliação do cluster com extrema facilidade e a plataforma da Sony é relativamente aberta a alterações, o que facilitou seu uso no laboratório.

O sistema de cluster em 8 PS3 está rodando Linux. A própria Sony reconhece o novo nicho de mercado e apóia a idéia. Hoje existem clusters de PS3/linux em varios centros de pesquisa, incluindo Stanford. O interesse está em um sistema de processamento paralelo, afinal o PS3 oferece um processador de uso genérico com oito núcleos subprocessados, sendo cada um deles com dois sistemas de processamento individuais, que podem atacar números diferentes de dados ao mesmo tempo.  Para se ter uma idéia, a outra solução para obter os resultados que Khanna obteve com oito PS3 compradas na loja de eletrônicos da esquina só poderia ser obtido com um array de máquinas por vários centros de pesquisa no mundo, envolvendo mais de 500 processadores normais.

Hoje apenas oito videogames de 3000 dólares cada, batem os 200 supercomputadores que Khanna precisaria comprar por 5000 dólares cada.

Eu sempre achei que o processador Cell ficar limitado a apenas videogames era um desperdício burro de tecnologia de ponta. Há um puta mercadão que a Sony poderia atacar facilmente, que era o de clusters de cálculo. No caso do Khanna, eles deram sorte de pegar um indiano cabeçudo que debulhou o PS3 para fazer o que ele queria. Mas a Sony pode fazer algo fácil, para qualquer um usar sem ter que fazer engenharia reversa em placas de circuito. Por exemplo, no campo da computação gráfica, efeitos especiais e animações 3d,  usa-se tanto ou mais processamento que o projeto Genoma, mais até que a NASA.  É uma mina de ouro. Sem falar que as demandas para computação gráfica só tendem a aumentar, e com o advento da Tv digital, novos produtos serão necessários, com cada vez mais curtos períodos de produção. Só o aumento das “render farms” ( fazendas de renderização, que é como se chamam aquele bolo de computadores que ficam dia e noite pensando para gerar um único frame de um monstro para o próximo filme do George Lucas).

Se eu fosse a Sony não ignoraria isso e colocaria um nucleo de desenvolvimento para gerar um software de código aberto que pudesse rodar e calcular qualquer coisa. De uma explosão estelar ao big-bang, passando por render 3d e indo a lugares inimagináveis.  Afinal, é como dizem: “o Cell é o limite”.

Leia a matéria que deu origem ao post aqui 

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5 comentários em “Astrofísicos trocam o super-computador por Playstation 3!”

  1. ótimos post, já estão fazendo isso em várias universidades, quem sabe um dia comecem aqui no Brasil?

    Creio que o preço atual do PS3 no japão chega a 850 Dólares e nos Estados Unidos não chegue em 1000 Dólares

    até ^^

  2. O ps3 nao foi o primeiro console a ser usado em cluster, antes dele o ps1 e o ps2 foram usados. E diferente do que você imagina existe suporte a linux nessas máquinas e acesso direto (atraves de bibliotecas de programação) as instruções de calculos complexos implementados nesses processadores sem falar das facilidades disponibilizadas pelo linux e suas bibliotecas de programação distribuidas e/ou paralelas permitindo usa varios ps em conjunto.
    Outra curiosidade é que é proibido a venda do console para alguns paises do oriente médio, para evitar a criaçao de super computadores (o mesmo aconteceu com alguns mac quando usavam processador power pc).

  3. Unicamp usa rede de PlayStation 3 para estudar anestésicos

    SÃO PAULO (Reuters) – Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) interligaram 12 consoles de videogames PlayStation 3 para desenvolver simulações que ajudam no estudo da interação de anestésicos locais utilizados em odontologia com membranas celulares.

    O videogame, lançado há um ano pela Sony, roda sistema operacional Linux e forma um conjunto de processamento que é capaz de realizar bilhões de cálculos por segundo, informou em nota a Agência Fapesp. A rede de videogames, que são equipados com processadores Cell –apelidados pela Sony de “supercomputador em um chip”– foi montada em junho.

    “O objetivo da pesquisa é entender o mecanismo de ação desse tipo de fármaco a fim de melhorar sua eficácia e minimizar seus efeitos colaterais a partir do desenho racional de novos compostos com atividade anestésica”, disse à agência a coordenadora da pesquisa, Monica Pickholz, do Departamento de Bioquímica do Instituto de Biologia da Unicamp.

    Com o processador Cell, os pesquisadores na Unicamp conseguiram montar um conjunto com 72 chips, cada um com memória de 256 megabytes. “Cada PlayStation tem um processador dual-core PowerPC, da IBM, que controla os seis processadores Cell, utilizados para os cálculos de alto desempenho. Ao instalarmos o Linux no PlayStation, as máquinas passaram a trabalhar de maneira semelhante aos clusters formados com PCs comuns”, disse a pesquisadora, segundo a agência.

    A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) comprou os consoles com disco rígido de 60 gigabytes. Não foi divulgado quanto foi gasto na aquisição dos aparelhos, que no varejo são vendidos a preços a partir de 2 mil reais. Representantes da agência não estavam imediatamente disponíveis para comentar o assunto.

    Segundo a agência, se o valor da compra dos videogames fosse aplicado em servidores convencionais, em vez de 72 processadores, seria possível comprar apenas 32 para o conjunto. “Com essa adaptação, conseguimos alto poder de cálculo científico com boa economia de recursos”, afirmou Pickholz.

    A pesquisadora informou que o primeiro conjunto de pesquisa com PlayStation 3 para uso acadêmico foi elaborado em janeiro deste ano pelo professor Frank Mueller, da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, envolvendo oito consoles.

    © Reuters 2007. All Rights Reserved.

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