El ascenso y la caída de las supercomputadoras PlayStation

Docenas de PlayStation 3 se sientan en un contenedor de envío refrigerado en el campus de Dartmouth de la Universidad de Massachusetts, absorbiendo energía e investigando la astrofísica. Es una parada popular para las giras que intentan vender la escuela a futuros estudiantes de primer año y sus padres, y es uno de los pocos legados vivos de un extraño capítulo de ciencias en la historia de PlayStation.

Esas cajas achaparradas, enormes en sistemas de entretenimiento o cubiertas de polvo en la parte posterior de un armario, fueron codiciadas por los investigadores que utilizaron las consolas para construir supercomputadoras. Con los bastidores de las máquinas, los científicos fueron repentinamente capaces de contemplar la física de los agujeros negros, procesar imágenes de drones o ganar concursos de criptografía . Solo duró unos años antes de que la tecnología avanzara, volviéndose más pequeña y más eficiente. Pero durante ese breve momento, algunas de las computadoras más poderosas del mundo podrían ser pirateadas junto con código, cable y consolas de juegos.

algunas de las computadoras más poderosas del mundo podrían ser pirateadas junto con código, cable y consolas de juegos

Los investigadores habían estado jugando con la idea de usar procesadores gráficos para aumentar su potencia informática durante años. La idea es que el mismo poder que hizo posible contar historias sombrías Shadow of the Colossus también era capaz de hacer cálculos masivos, si los investigadores pudieran configurar las máquinas de la manera correcta. Si pudieran vincularlos, de repente, esas consolas o computadoras comenzaron a ser mucho más que la suma de sus partes. Esto era computación en clúster, y no era exclusivo de PlayStations; Muchos investigadores estaban tratando de aprovechar las computadoras para trabajar en equipo, tratando de resolver problemas cada vez más complicados.

Las consolas de juegos entraron en la escena de la supercomputación en 2002 cuando Sony lanzó un kit llamado Linux para PlayStation 2. “Lo hizo accesible”, dijo Craig Steffen. “Construyeron los puentes, para que pudieras escribir el código, y funcionaría”. Steffen es ahora un investigador científico senior en el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA). En 2002, acababa de unirse al grupo y comenzó a trabajar en un proyecto con el objetivo de comprar un montón de PS2 y usar los kits de Linux para conectarlos (y sus unidades de procesamiento central Emotion Engine) en algo parecido a una supercomputadora.

Conectaron entre 60 y 70 PlayStation 2, escribieron un código y construyeron una biblioteca. “Funcionó bien, no funcionó muy bien”, dijo Steffen. Hubo problemas técnicos con la memoria: dos errores específicos sobre los que su equipo no tenía control.

“tendría que reiniciarse, lo que fue un fastidio”.

“Cada vez que ejecutabas esto, causaba que el núcleo en cualquier máquina en la que lo ejecutaras entrara en un estado extraño e inestable y tendría que reiniciarse, lo que era un fastidio”, dijo Steffen.

Cerraron el proyecto relativamente rápido y pasaron a otras preguntas en la NCSA. Steffen todavía conserva una de las viejas PS2 en su escritorio como recuerdo del programa.

Pero no fue allí donde las aventuras de supercomputación de PlayStation llegaron a su fin. La PS3 entró en escena a finales de 2006 con un hardware potente y una forma más fácil de cargar Linux en los dispositivos. Los investigadores aún tendrían que vincular los sistemas, pero de repente, les fue posible imaginar unir todos esos dispositivos en algo que cambiara el juego en lugar de ser solo un prototipo de prueba de concepto.

3 metal racks, each with 24 PS3s neatly arrayed on them in a room. the PS3s are connected with green wires

 

 

 

Una supercomputadora PS3 en UMass Dartmouth.
Foto de Gaurav Khanna / UMass Dartmouth

 

Eso es ciertamente lo que el investigador del agujero negro Gaurav Khanna estaba imaginando en UMass Dartmouth. “Hacer un trabajo de simulación de período puro en agujeros negros no suele atraer mucha financiación, es solo porque no tiene demasiada relevancia para la sociedad”, dijo Khanna.

El dinero era escaso y cada vez era más ajustado. Entonces Khanna y sus colegas estaban haciendo una lluvia de ideas, tratando de pensar en soluciones. Una de las personas en su departamento era un ávido jugador y mencionó el procesador Cell de la PS3, que fue fabricado por IBM. Se estaba utilizando un tipo similar de chip para construir supercomputadoras avanzadas . “Así que nos interesamos un poco, ¿sabes? ¿Es algo interesante que podríamos hacer mal uso para hacer ciencia?”, Dice Khanna.

“¿Es esto algo interesante que podríamos mal uso para hacer ciencia?”

Inspirado por las especificaciones de la nueva máquina de Sony, el astrofísico comenzó a comprar PS3 y a construir su propia supercomputadora. A Khanna le tomó varios meses poner el código en forma y meses más para limpiar su programa y ponerlo en funcionamiento. Comenzó con ocho, pero para cuando terminó, tenía su propia supercomputadora, armada de 176 consolas y lista para ejecutar sus experimentos, sin necesidad de competir por el espacio o pagar a otros investigadores para ejecutar sus simulaciones de agujeros negros. De repente, podría ejecutar modelos informáticos complejos o ganar concursos de criptografía a una fracción del costo de una supercomputadora más típica.

Casi al mismo tiempo, otros investigadores tenían ideas similares. Un grupo en Carolina del Norte también construyó una supercomputadora PS3 en 2007 , y unos años más tarde, en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea en Nueva York, el científico informático Mark Barnell comenzó a trabajar en un proyecto similar llamado Condor Cluster.

El momento no fue genial. El equipo de Barnell propuso el proyecto en 2009, justo cuando Sony se estaba moviendo hacia la delgada PS3, que no tenía nada cerca de la potencia informática de la PS3. La Fuerza Aérea tuvo que convencer a Sony para que le vendiera las PS3 que la compañía sacaba de los estantes, que, en ese momento, estaban en un almacén a las afueras de Chicago. Tomó muchas reuniones, pero finalmente, la Fuerza Aérea consiguió lo que estaba buscando, y en 2010, el proyecto tuvo su gran debut.

más de 1,700 PS3 conectadas por cinco millas de cable

Funcionando en más de 1,700 PS3 conectadas por cinco millas de cable, el Cóndor Cóndor era enorme, empequeñecía el proyecto de Khanna y solía procesar imágenes de drones de vigilancia. Durante su apogeo, fue el 35º superordenador más rápido del mundo .

Pero nada de esto duró mucho. Incluso mientras se construían estos proyectos, las supercomputadoras avanzaban y se volvían más poderosas. Al mismo tiempo, las consolas de juegos se estaban simplificando, haciéndolas menos útiles para la ciencia. La PlayStation 4 superó tanto a la PlayStation original como a la Wii acercándose al estado más vendido actualmente en la PS2. Pero para los investigadores, fue casi inútil. Al igual que la versión más delgada de PlayStation 3 lanzada antes, la PS4 no se puede convertir fácilmente en un engranaje para una máquina de supercomputación. “No hay nada nuevo en PlayStation 4, es solo una vieja PC normal”, dice Khanna. “No estábamos realmente motivados para hacer nada con la PlayStation 4.”

La era de la supercomputadora PlayStation había terminado.

PS3

 

 

 

Foto de Vjeran Pavic / The Verge

 

El que está en UMass Dartmouth todavía funciona, zumbando con vida en ese contenedor de envío refrigerado en el campus. La máquina UMass Dartmouth es más pequeña de lo que solía ser con su potencia máxima de aproximadamente 400 PlayStation 3. Partes de él han sido recortadas y reutilizadas. Algunos todavía trabajan juntos en supercomputadoras más pequeñas en otras escuelas; otros se han roto o se han perdido en el tiempo. Desde entonces, Khanna ha intentado vincular dispositivos más pequeños y eficientes en su supercomputadora de próxima generación. Él dice que los dispositivos Nvidia Shield con los que está trabajando ahora son aproximadamente 50 veces más eficientes que la PS3 ya eficiente.

“Todo es Hollywood”.

Es el supergrupo de súper consolas de la Fuerza Aérea el que tuvo la vida más repleta de estrellas. Cuando el programa terminó hace unos cuatro años, algunas consolas fueron donadas a otros programas, incluido el de Khanna. Pero muchas de las consolas antiguas se vendieron como inventario antiguo, y unos pocos cientos fueron comprados por personas que trabajaban con el programa de televisión Persona de interés. En un movimiento desgarrado de los titulares, las consolas hicieron su debut en la pantalla grande en el estreno de la temporada 5 del programa , jugando, espera, una supercomputadora hecha de PlayStation 3s.

“Todo es Hollywood”, dijo Barnell sobre el guión, “pero el hardware es en realidad nuestro equipo”.