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Investigadores chinos utilizan un superordenador basado en GPU para la realizar la primera simulación del virus H1N1 completo

 
 

Los investigadores utilizan las GPU Tesla para acelerar el descubrimiento de fármacos y prevenir epidemias

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SANTA CLARA, California — 10 de noviembre de 2011— Los investigadores chinos han marcado un hito en la lucha con la gripe A al utilizar las GPU NVIDIA® Tesla™ para crear la primera simulación del virus H1N1 a nivel atómico.

Los investigadores del Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia China de las Ciencias (CAS-IPE) están utilizando simulaciones de dinámica molecular a modo de “microscopio computacional” para examinar la estructura atómica del virus H1N11. El superordenador Mole-8.5, que incluye más de 2200 GPU NVIDIA Tesla, les ha permitido simular el virus de la gripe completo y, de esta forma, verificar las teorías y pruebas experimentales desarrolladas hasta la fecha en torno al H1N1.

El Dr. Ying Ren, profesor ayudante del CAS-IPE, habla de este nuevo logro: “El superordenador Mole-8.5 nos está permitiendo realizar investigaciones que antes eran imposibles. Esta investigación es un paso importante para encontrar formas más eficaces de controlar epidemias y crear antivirales”.

El estudio de bacterias y virus mediante experimentos de laboratorio es complejo porque las relaciones suelen ser demasiado rápidas y difíciles de capturar. Y, hasta ahora, la simulación de estos sistemas por ordenador había estado fuera del alcance de los superordenadores debido a la complejidad de reproducir el comportamiento de miles de millones de partículas en las condiciones adecuadas.

Los investigadores del CAS-IPE han conseguido este importante avance desarrollando una aplicación de dinámica molecular que aprovecha la aceleración en la GPU2. La aplicación se ejecutó en el superordenador Mole-8.5, basado en GPU y compuesto de 288 nodos de servidor. El sistema consiguió simular 770 picosegundos por día con un intervalo de tiempo de integración de 1 femtosegundo para 300 millones de átomos o radicales1.

Entre otros ejemplos de la amplia variedad de proyectos científicos que se están desarollando en China a través de sistemas de alta computación dotados de GPU se encuentran:

  • Simulación de flujos turbulentos: este tipo de simulaciones son esenciales para estudiar fenómenos que van desde la formación de huracanes hasta el proceso de mezcla en la industria química. Este trabajo se ha sido realizado por investigadores de la Universidad de Pequín utilizando el superordenador Tianhe-1A del Centro de Supercomputación de Tianjin, que también se basa en GPU.
  • Elaboración de modelos meteorológicos: los investigadores de la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa han simulado un modelo de radiación de onda larga llamado RRTM_LW a partir del modelo de previsión meteorológica WRF en el sistema Tianhe-1A. El modelo acelerado en la GPU alcanzó el doble de rendimiento, lo que permite a los meteorólogos elaborar modelos con mayor nivel de detalle o resolución.
  • Simulaciones de energía de fusión: físicos de la Universidad de California en Irvine (trabajando en el marco del proyecto de colaboración internacional ITER) están utilizando el superordenador Tianhe-1A para acelerar el software Gyrokinetic Torodial Code, que se utiliza en simulaciones de energía de fusión.

Para obtener más información sobre el Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia China de las Ciencias (CAS-IPE), visite: http://english.ipe.cas.cn/. Si desea ver más información sobre las GPU NVIDIA Tesla y su uso en alta computación, entre aquí.

NVIDIA
NVIDIA (NASDAQ: NVDA) mostró al mundo las posibilidades del chip de gráficos con la invención de la GPU en 1999. Hoy, sus procesadores son la base de una gran variedad de productos que abarcan desde smartphones a superordenadores. Los procesadores NVIDIA para móviles se utilizan en teléfonos celulares, tablets y sistemas de infoocio de los vehículos. Los jugadores de PC utilizan las GPU para dar vida a mundos espectaculares. Los profesionales las utilizan para crear efectos visuales en las películas y realizar todo tipo de diseños, desde palos de golf hasta grandes aviones comerciales. Por último, los investigadores aprovechan la potencia de la GPU para impulsar el avance de la ciencia a través de sistemas de alta computación. La compañía es propietaria de más de 2100 patentes en todo el mundo, algunas de las cuales proporcionan diseños y conceptos esenciales para la informática actual. Para obtener más información, entre en www.nvidia.es.

Algunas afirmaciones hechas en esta nota de prensa, incluidas (aunque no de forma exclusiva) las que se refieren a: los efectos, las ventajas y las repercusiones de la tecnología de GPU en ciertas aplicaciones científicas, así como el efecto de las patentes de la compañía en la informática moderna, son estimaciones de futuro sujetas a riesgos e incertidumbres que podrían materializarse de forma distinta a lo esperado. Entre los factores que podrían provocar unos resultados distintos a los esperados se incluyen: la situación de la economía mundial, nuestra dependencia de otras empresas para fabricar, ensamblar, empaquetar y probar nuestros productos, los efectos del desarrollo tecnológico y la competencia, el desarrollo de nuevos productos o tecnologías, o la mejora de nuestros productos y tecnologías, la aceptación de nuestros productos o los de nuestros partners por parte del mercado, los posibles defectos de diseño, fabricación o software, los cambios en la demanda y las preferencias del mercado, los cambios de las interfaces y los estándares del sector, la pérdida inesperada de rendimiento de nuestros productos o tecnologías al integrarse en los sistemas y otros factores publicados de forma regular por NVIDIA en informes (como el modelo 10-Q) que se hallan en poder de la comisión del mercado de valores de Estados Unidos (Securities and Exchange Commission). Las copias de tales informes están disponibles en las páginas web de NVIDIA y pueden consultarse sin coste alguno. Las afirmaciones aquí realizadas no garantizan resultados futuros y sólo tienen vigencia a fecha de hoy. Salvo que la ley disponga lo contrario, NVIDIA no tiene obligación alguna de actualizarlas para reflejar acontecimientos o circunstancias que puedan producirse en el futuro.

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1 J. Xu, X. Wang, X. He, Y. Ren, W. Ge.J. Li, Application of the Mole-8.5 supercomputer: Probing the whole influenza virion at the atomic level. Chinese Science Bulletin, 2011. 56: p. 2114-2118.
2 J. Xu, Y. Ren, W. Ge, X. Yu, X. Yang.J. Li, Molecular dynamics simulation of macromolecules using graphics processing unit. Molecular Simulation, 2010. 36: p. 1131-1140.



 
 
 
 
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