Sábado, 20 de Julio de 2024

Seymour Cray | El padre de la supercomputación en el que nadie creyó, se adelantó a su época y tuvo un final triste e inesperado

ArgentinaLa Nación, Argentina 15 de junio de 2024

Seymour Cray con una Cray-1, en 1981 Hubo un tiempo en el que, simplemente, no teníamos computadoras electrónicas

Seymour Cray con una Cray-1, en 1981



Hubo un tiempo en el que, simplemente, no teníamos computadoras electrónicas . Antes de eso, los intentos por fabricar máquinas calculadoras con engranajes habían sido tan visionarios como limitados . Luego, a mediados del siglo XX , nacieron las computadoras basadas en válvulas de vacío ; eran enormes , lentas y aún así fundaron una nueva industria. Hacia 1960 el transistor hizo pie en estas disciplinas, y luego llegó la vertiginosa década del ‘70 , que vio nacer lo que llamamos computadoras personales , pero que también originó muchos de los desarrollos informáticos corporativos, los sistemas operativos y las ideas fundamentales detrás de lo que llamamos informática . Por primera vez en milenios, la civilización había adquirido una nueva destreza, el cálculo a velocidades sobrehumanas .

Pero hubo alguien que quiso llevar estas disciplinas más allá, al límite. Esa persona fue Seymour Cray , el ingeniero que creó las primeras supercomputadoras de la historia. Los veteranos recuerdan a la perfección el apellido Cray , porque además (y por razones que se aclararán enseguida) fueron las computadoras visualmente más atractivas que hayamos visto . Parecían salidas de una película de ciencia ficción, pero había una razón técnica para ese diseño notable, que dejó en nuestras memorias la estampa de las Cray-1 y Cray-2 . Por comparación, cualquier supercomputadora moderna se parece más bien a una ropero vistoso .

La fábrica de planeadores

Seymour Roger Cray nació el 29 de septiembre de 1925 , en Chippewa Falls , Wisconsin , Estados Unidos . La precisión es importante, porque en el futuro sería conocido como el Sabio de Chippewa Falls . Su papá era ingeniero (civil, no electrónico) e inspiró en Seymour la pasión por construir cosas y resolver problemas. Muy pronto, el sótano de la casa se había convertido en el laboratorio del pequeño Seymour, cosa que de por sí es notable.

Entonces, justo cuando terminó la secundaria, llegaron los problemas. Eso fue en 1943 , y en 1943 el mundo estaba en guerra . Lo mandaron primero a Europa como operador de radio (tenía las destrezas) y luego al espantoso teatro de operaciones del Pacífico , uno de los capítulos de la Segunda Guerra Mundial de los que menos se habla, pero cuyo costo humano fue atroz.

Seymour sobrevivió y fue a la Universidad. El Estado tenía un programa para veteranos , lo aprovechó y se graduó como ingeniero electrónico con un master en matemática aplicada en la Universidad de Minnesota . Muchos años después, frente a una audiencia de ingenieros, narraría cómo consiguió su primer empleo, en el corazón de la incipiente industria de la informática y cómo eso lo llevó a construir la primera supercomputadora de la historia .

Una vez graduado, Cray estaba sin trabajo y sin demasiada idea de por dónde empezar a buscar (algo lógico, cuando estás preparado para hacer cosas que solo funcionarán en el futuro). Un profesor de la facultad le sugirió que fuera a la fábrica de planeadores que había cerca, en Saint Paul . Cosa que hizo. Los planeadores de Saint Paul se habían usado, aunque en una escala mucho menor de lo previsto originalmente, en el desembarco de Normandía, el Día D, que dio el primer paso para terminar con el régimen nazi en Europa. Faltaban aviones, así que la idea era atar varios planeadores de transporte de tropas a un aeroplano, que los arrastraría hasta cerca de la costa europea, desde donde planearían hasta el frente. Un planeador Waco CG- 4A de Ford como los que se usaron en el Desembarco en Normandía

Ahora ya no hacían planeadores, sino que se habían convertido en un centro dedicado al cálculo numérico . Se llamaba Engineering Research Associates (ERA) y se trataba de un edificio enorme, de dos manzanas de largo, una de ancho y 10 metros de altura . El primer encargo que le dieron a Cray fue el de diseñar los transformadores de pulso , un componente clave para que los circuitos valvulares funcionen. La Marina, que administraba el ERA, distribuía los proyectos mediante tareas numeradas. La que le tocó a Cray fue la número 13 .

Cuando el ERA empezó a buscar aplicaciones comerciales para sus máquinas y él se encontró en el centro de la escena (se había ganado fama de ser muy hueno con las computadoras digitales), Cray pensó que ya no podía seguir usando el número 13 . Así nació la serie de computadoras 1101 . Mil ciento uno es 13 en binario.

Una idea muy loca

Diseñó, junto con otros ingenieros, la ERA 1103 , que fue la primera computadora científica comercialmente disponible , y luego el centro fue adquirido por Remington Rand (sí, la misma Remington de las máquinas de escribir). Más tarde el ERA pasó a manos de Sperry y para entonces los días de Cray en ese ambiente estaban empezando a terminarse. Como le ocurriría muchas veces a lo largo de su extraordinaria carrera, se llevaba muy mal con la gerencia , los directores , el márketing y cualquier departamento que viniera a interferir en lo que más apreciaba: el silencio y las ideas innovadoras . Solía decirlo: le gustaba empezar de nuevo, y es lo que estaba por ocurrir.

Los desplantes de Cray fueron muchos y célebres. En esto, precedió en al menos veinte años a otro revoltoso incorregible, Steve Jobs . El caso es que poco después de que Sperry se quedara con ERA, Cray se fue con Bill Norris a fundar la que se convertiría en una de las corporaciones más poderosas de la época, Control Data , mejor conocida como CDC , por Control Data Corporation . (Cray se refería a ella simplemente como Control Data .)

Norris era un hombre de negocios, primer CEO de CDC, y uno de los más respetados en el ambiente de la época, no solo por sus aciertos y su coraje, sino por su enorme esfuerzo para ayudar a las personas de comunidades vulnerables, entrenándolas y dándoles empleo en CDC.

En 1960, la compañía lanzó su primer equipo, la 1604 , una computadora de 48 bits que tuvo mucho éxito y que estaba completamente transistorizada . Esto significa muy adelantada a su época.

Entonces Cray empezó a jugar en su cabeza con una idea loca. Loca para la época. Tan loca que nadie creía que se pudiera hacer algo con ella. Seymour resumía esa idea así: "Cualquiera puede construir un CPU veloz; el truco es construir un sistema veloz" . Traducido: una computadora tiene que ser rápida. Todo lo demás se puede negociar. Pero primero tiene que ser rápida. Rápida significa que haga mucha aritmética a cada segundo . Eso, en aquella época (y en gran medida el mito persiste), significaba un cerebro electrónico (un CPU, en la jerga) veloz. Pero Cray hizo un planteo revolucionario. Dijo: ¿de qué sirve un cerebro electrónico veloz, si todo lo demás va lento? Esa idea llevó a la creación del mainframe 6600 de CDC, que se considera la abuela de la supercomputación.

Entonces empezó algo que sería una suerte de proyecto paralelo dentro de CDC, que pronto le traería dolores de cabeza a la gerencia y lo llevaría a mudarse de Saint Paul a su pueblo natal, donde fundaría un nuevo laboratorio. Hay un momento único en la historia humana, a principios de la década del ‘70, en que toda la supercomputación disponible en el mundo estaba en ese laboratorio de Chippewa Falls . La CDC 6600, diseñada por Seymour Cray en 1964, está considerada la primera supercomputadora del mundo; once años después nacería la inolvidable Cray-1

Los roces con CDC, e incluso con Norris, no se hicieron esperar, y su proyecto de crear una supercomputadora fue puesto en segundo plano, mientras la compañía apostaba a la STAR-100 , que fue la primera máquina en usar circuitos integrados . Hoy tu celular es básicamente un circuito integrado. O dos. Así que estamos bien en la prehistoria de la computación tal como la conocemos actualmente.

Pero incluso en la prehistoria los chispazos de las personalidades fuertes suelen trazar una divisoria de aguas. A pesar de que a la STAR-100 le fue muy bien, Cray no estuvo de acuerdo con pasar a segundo plano y se fue de CDC para fundar su propia compañía. Tenía el plan de fabricar supercomputadoras. La llamó Cray Research , nació en 1972 y haría historia.

La primera y la más linda

Cray no se fue de CDC dando un portazo. Más bien fue un divorcio civilizado, al punto que Norris también invirtió en Cray Research ( 250.000 dólares de entonces; alrededor de 1,8 millones de hoy ). Todavía más, cuando fueron a Wall Street a buscar capital semilla (así se llama al dinero que un inversor pone en una startup y que luego puede convertirse en acciones de la compañía), Seymour descubrió que su fama de genio de la computación lo precedía. De modo que no tuvo problemas en conseguir financiamiento. Las Cray tenían un diseño que parecía salido de una película de ciencia ficción, pero que tenía una razón técnica

Pero fabricar una supercomputadora en la década del ‘70 era asunto peliagudo. Pasaron más o menos tres años hasta que la Cray-1 vio la luz, y fue un éxito fenomenal . Se vendieron 100, y ya se que no parece un número como para detonar la taquilla. Pero resulta que esas máquinas costaban unos 46 millones de dólares de hoy (7,9 millones de 1975). Este éxito aseguró el desarrollo de la siguiente máquina, la Cray-2 , que fue más conocida (porque había más dinero para promoverla), pero que tardaron seis años en desarrollar , y para entonces las cosas se estaban acelerando tanto que seis años era una enormidad de tiempo. La Cray-2 resultó apenas más rápida que la Cray X-MP, que llevó adelante otro equipo dentro de la compañía.

Clima de época

Varias cuestiones se desprenden en este punto de la historia. Si miran las fechas, 1975 , el año en que nace la primera supercomputadora, la Cray-1, fue el mismo en que se fundó Microsoft . Un año después nacerá Apple . Y faltaban casi 20 años para que Jensen Huang , Curtis Priem y Chris Malachowsky establecieran una compañía que al principio hacía electrónica para videojuegos, pero que hoy es la reina de la supercomputación: Nvidia .

La primera cuestión es que la Cray-1 puso en práctica de forma completa esa idea fundamental de Seymour respecto de que toda la máquina debe ser veloz para que el resultado sea veloz; dicho tal vez de una manera demasiado simple, no debe tener cuellos de botella. De otro modo, el CPU (el así llamado cerebro electrónico) se pasará gran parte del tiempo ocioso. Por eso, la Cray-1 tiene un diseño tan especial, que además coincide con la forma de la letra C , de Cray . Esa forma se debe a que (dejando de lado varias toneladas de detalles) el tiempo que tardan en moverse los electrones por los conductores es un factor por tener en cuenta cuando la memoria y el CPU deben comunicarse en tiempo y forma. Así, en el centro de la C, estaban los conductores que debían ser más cortos, mientras que en el exterior, donde la circunferencia es mayor, se colocaban las fuentes de alimentación y algo que era también revolucionario: el sistema de refrigeración de las Cray, basado en freón líquido (la otra parte de este sistema estaba en la base).

La segunda cuestión es que el éxito de la Cray-1 no solo se debió a su enorme poder (durante años fue la computadora más rápida del mundo) , sino en que se habían dado las condiciones para que el mundo advirtiera un dato clave: siempre se necesita más poder de cómputo . La primera Cray-1 fue al Laboratorio Nacional de Los Alamos -donde se había construido la primera bomba atómica y que es hoy uno de los centros de investigación más importantes del mundo-; la segunda fue al Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR, por sus siglas en inglés). Ambos datos nos conducen a la pregunta clave: ¿para qué queremos supercomputadoras si ya tenemos computadoras muy potentes?

Porque el poder de cómputo nunca alcanza. ¿Para qué se usan las supercomputadoras desde 1975? Para simulaciones atmosféricas , por ejemplo; es decir, predecir y comprender el clima . (El Servicio Meteorológico Nacional tiene una supercomputadora para el pronóstico del tiempo .) Estas máquinas colosales se usan también en estudios de física nuclear , en especial en mecánica cuántica , aerodinámica , criptografía , astrofísica , diseño de moléculas y sigue la lista, hasta llegar a la nueva estrella del momento, la inteligencia artificial . La IA solo puede entrenarse con estas máquinas, que son tan potentes que hacen en un segundo lo que a cualquiera de nosotros le llevaría, con lápiz y papel, 3000 millones de años . Heredera: una supercomputadora Cray de HP en la Universidad de Kioto en Japón

Muchos servicios esenciales requieren supercómputo , y por lo tanto es también un indicador de poder geopolítico de una nación ; el inventario de los arsenales nucleares requieren supercomputadoras , por ejemplo. Existe, de hecho, el ránking de las supercomputadoras más rápidas del mundo, llamado TOP500 . En este momento lo encabeza la máquina Frontier , de los Laboratorios Oak Ridge , en Tennessee , Estados Unidos. La Frontier es una máquina de HPE, que se quedó con Cray en 2019 por 1900 millones de dólares .

El mito

Con todo, también los genios cometen errores. Seymour hizo dos apuestas equivocadas , a principios de la década del ‘80. La primera fue elegir el arseniuro de galio para los transistores de la Cray-3 . El futuro demostró que el silicio seguiría siendo el rey . Pero el error más grave lo cometió cuando sostuvo que nunca una computadora con muchos cerebros electrónicos podría ser mejor que una con un solo cerebro electrónico muy potente. La posteridad mostró que la computación en paralelo con miles de CPU (dejando de lado una serie de detalles) era el camino por seguir .

En rigor de verdad, hay varias clases de supercomputadoras, pero el poderío extraordinario de Nvidia proviene, precisamente, de que empezó haciendo placas de video para jueguitos. Esa clase de procesamiento debe calcular muchos pixeles simultáneamente , lo que requiere realizar la misma clase de cálculo, muy rápidamente, en paralelo. Resulta que es lo mismo que se requiere para las criptomonedas y para la inteligencia artificial .

Pero el legado de Cray es no solo inmortal, porque fue el gran pionero de una de las disciplinas más fantásticas y disruptivas de la civilización , sino porque además lo hizo en una época en la que la electrónica estaba en pañales.

Seymour tuvo, lamentablemente, un final muy triste, muy injusto, muy propio de un tiempo que empezaba a volverse antisocial . En 1996 , a los 71 años , subía con su camioneta a la autopista 25 , en Colorado , Estados Unidos, cuando fue embestido por un conductor desquiciado que venía a muy alta velocidad . Su camioneta volcó, y dos semanas después, el 5 de octubre de 1996 , falleció. Para entonces, ya era un mito de la modernidad.
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