China y Rusia crean un algoritmo que aumenta 800 veces el rendimiento de las GPU NVIDIA para resolver problemas en computación científica

La carrera tecnológica se está poniendo de lo más interesante, donde al parecer hay dos bandos claramente diferenciados que pueden llegar a complementarse. Por un lado, EE.UU. domina el sector del hardware, por el otro, China y Rusia parecen hacerlo en el software, o al menos, en parte de él. Por ello, los dos socios han anunciado un algoritmo que aumenta el rendimiento de las GPU de NVIDIA en 800 veces dentro de la computación científica, lo que permitirá un increíble despliegue tecnológico en, al menos, tres industrias clave para la humanidad.

Varios equipos de investigación de Rusia y China, en concreto, la Universidad MSU-BIT de Shenzhen, cofundada por la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov y el Instituto de Tecnología de Beijing, presentaron en silencio un nuevo algoritmo que puede cambiarlo todo por su altísimo rendimiento. En concreto, este se basa en mejorar la eficiencia computacional peridinámica, pero, ¿qué es eso exactamente? Sigue leyendo y verás por qué puede cambiar muchas cosas en el planeta.

China y Rusia logran crear un algoritmo que aumenta el rendimiento de las GPU NVIDIA en 800 veces para la eficiencia computacional de la peridinámica

También llamada PD, para abreviar, pero antes de entrar en el algoritmo, expliquemos que es esta técnica y cómo se usa. La peridinámica es algo que se estudia en ingeniería mecánica, civil, aeroespacial, de materiales en general, ciencias computacionales o física aplicada a diversos ámbitos. Se usa para prácticamente todo lo que tenemos en nuestras ciudades modernas, como ya habrás adivinado, y representa, cuando hablamos de eficiencia como tal, la relación entre el coste computacional que tiene el hardware y la precisión en las simulaciones que se le encargan.

Dicho de otro modo, es el método para medir el rendimiento que tiene un superordenador cuando se le pide que calcule cosas como un modelado de materiales, posibles grietas en estructuras, terrenos y un largo etc.

Sabiendo esto, lo que ha creado Rusia y China es nada menos que un algoritmo que a mismo hardware, de NVIDIA en concreto (por ahora), aumenta el rendimiento hasta 800 veces, lo que permite conseguir los resultados en una fracción ínfima de tiempo.

Simulación de todo tipo a gran escala y en tiempo mínimo frente a una CPU, otro paso más para la independencia total de China y Rusia

Imaginemos las posibilidades en todas las industrias arriba nombradas. Modelados en tiempo récord, materiales de nueva generación imposibles de crear por el tiempo y coste que requería, pruebas de estructuras o superficies en minutos. Todo desde lo aeroespacial hasta la física.

Para conseguirlo, los investigadores de estas universidades en Rusia y China usaron la tecnología CUDA de NVIDIA para optimizar los algoritmos y cómo el hardware con su software estaba gestionando la memoria. Con una RTX 4070 lograron ganancias de 800 veces en comparación, según afirman, con programas seriales tradicionales.

Al mismo tiempo, y ya siendo una cifra inferior, lograron multiplicar por 100 el rendimiento frente a programas de tipo OpenMP. Dan cifras concretas con algunos ejemplos:

• Simulación con millones de partículas a gran escala: 4.000 pasos con interacciones en solo 5 minutos.
• Problemas de tracción uniaxial 2D complejos: 69,85 millones de iteraciones en menos de 2 minutos con Single Precision.

¿Qué consiguen Rusia y China de esto si al final tienen que usar hardware occidental? Ahí está la gracia de todo este asunto. Usaron el hardware de NVIDIA para crear este algoritmo, que como multiplica el rendimiento centenares de veces, les permite con su hardware propio lograr un rendimiento similar o incluso mejor que lo que ya tienen las empresas occidentales a un coste ínfimo, puesto que pasan de usar superordenadores basados en CPU a clústeres únicamente con GPU.

Pero es que no se quedan ahí. Ya están trabajando en llevar estas mejoras en la peridinámica a otros campos científicos para usar estos nuevos algoritmos con sus propias GPU, seguramente de Huawei, logrando otro paso más en la independencia de occidente, sin olvidar lo que podrán conseguir con la IA.