La empresa Raytheon e informáticos del Instituto de Ciencias de la Información (ISI) de la University Southern California han presentado el primer ordenador cuya arquitectura es capaz de cambiar según la función que desempeñe en cada momento.
Raytheon ha liderado un grupo industrial junto a la propia University Southern California, el Instituto Tecnológico de Georgia y Mercury Computer Systems. Los chips serán fabricados por IBM.
Los primeros usos prácticos de MONARCH (Morphable Networked Micro-Architecture) son militares. Así, se usará para el procesamiento de vídeo o el radar espacial. Raytheon también está investigando aplicaciones comerciales, como su uso en coches inteligentes o imágenes médicas.
El proyecto, que ha contado un presupuesto de 70 millones de dólares, ha sido auspiciado por DARPA (Defense Advanced Research Project Agency), dependiente del Ministerio de Defensa de los Estados Unidos. Las aplicaciones militares de este ordenador son claras, ya que puede ser muy útil para desarrollar tecnologías equipadas con sistemas informáticos que requieran poco espacio y poca energía (como en un satélite, por ejemplo), características que reúne MONARCH.
De hecho, lo más inmediato es que Raytheon venderá estos chips en el plazo de un año al ejército norteamericano para que sus tropas eviten ataques enemigos que distorsionen sus sistemas GPS.
Un sistema en un chip
MONARCH trabaja como un sistema único en un chip, y realiza el trabajo de varios chips tradicionales para proporcionar potencias de cálculo del orden de los teraFLOPs (1012 FLOPS). FLOPS es el acrónimo de Floating point Operations Per Second (operaciones de punto flotante por segundo). Se usa como medida del rendimiento de una computadora, especialmente en cálculos científicos que requieren un gran uso de operaciones de punto flotante.
“Lo que hemos creado básicamente es un superordenador en un chip”, afirma John Granacki, director del ISI en un comunicado hecho público por la University Southern California. “No es únicamente un ordenador al uso, es un ordenador flexible, que se reconfigura por sí mismo en un ordenador óptimo para cada tarea.”
Esta flexibilidad significa que MONARCH permita una significativa reducción de cantidad de hardware (y consiguientemente de energía) requerida para los sistemas computacionales. Esta característica no le impide, sin embargo, alcanzar un rendimiento extremadamente alto.
Dos en uno
Debido a que su memoria está integrada en el chip, sistemas muy pequeños pueden ser implementados con un único dispositivo MONARCH. Para implementaciones más grandes, la demanda de hardware se reduce muchísimo gracias a la habilidad de este ordenador para “metamorfosear” dispositivos y que éstos puedan seguir efectuando tareas en lugar de esperar mientras se refresca la entrada de datos.
“La microarquitectura del MONARCH es única en su habilidad para reconfigurarse sola. La mayoría de los chips se diseñaban o bien para el procesamiento de la señal o bien para el control y el procesamiento de los datos. MONARCH se reconfigura el solo y puede realizar ambas tareas.”, explica Nick Uros, vicepresidente para Conceptos Avanzados y Tecnología de Raytheon.
El chip MONARCH puede servir también como construcción de bloques se sistemas, permitiendo a sistemas de diferentes tamaños organizarse en formaciones de sistemas. En este caso, cada sistema tiene puertos de entrada y salida, facilitando el movimiento de datos entre múltiples chips sin interrupciones.
En los test preliminares de la tercera fase de este proyecto, el prototipo del sistema consistió en seis microprocesadores MONARCH con los que los ingenieros lograron un rendimiento de 64 gigaFLOPs, con más de 60 GBps de ancho de banda de memoria.