Sistema operativo de supercomputadora


Un sistema operativo de supercomputadora es un sistema operativo destinado a supercomputadoras . Desde finales del siglo XX, los sistemas operativos de supercomputadoras han sufrido importantes transformaciones, ya que se han producido cambios fundamentales en la arquitectura de las supercomputadoras . [1] Si bien los primeros sistemas operativos se adaptaron a cada supercomputadora para ganar velocidad, la tendencia se ha alejado de los sistemas operativos internos y hacia alguna forma de Linux , [2] con todas las supercomputadoras en la lista TOP500 en Noviembre de 2017. En 2021, las 10 computadoras principales ejecutan, por ejemplo, Red Hat Enterprise Linux(RHEL), como en el más rápido, o alguna variante de él u otra distribución de Linux, por ejemplo, Ubuntu .

Dado que las supercomputadoras modernas masivamente paralelas generalmente separan los cálculos de otros servicios mediante el uso de múltiples tipos de nodos , generalmente ejecutan diferentes sistemas operativos en diferentes nodos, por ejemplo, usando un kernel liviano pequeño y eficiente como Compute Node Kernel (CNK) o Compute Node Linux (CNL) en los nodos de cómputo, pero un sistema más grande como un derivado de Linux en el servidor y los nodos de entrada / salida (E / S). [3] [4]

Mientras que en un sistema informático multiusuario tradicional, la programación de trabajos es en efecto un problema de asignación de tareas para el procesamiento y los recursos periféricos, en un sistema masivamente paralelo, el sistema de administración de trabajos necesita administrar la asignación de recursos tanto computacionales como de comunicación, así como manejar con elegancia con inevitables fallas de hardware cuando hay decenas de miles de procesadores presentes. [5]

Aunque la mayoría de las supercomputadoras modernas usan el sistema operativo Linux , [6] cada fabricante ha realizado sus propios cambios específicos en el derivado de Linux que usan, y no existe un estándar industrial, en parte porque las diferencias en las arquitecturas de hardware requieren cambios para optimizar el sistema operativo para cada diseño de hardware. [1] [7]

En los primeros días de la supercomputación, los conceptos arquitectónicos básicos evolucionaban rápidamente y el software del sistema tenía que seguir las innovaciones de hardware que generalmente tomaban giros rápidos. [1] En los primeros sistemas, los sistemas operativos se adaptaban a la medida de cada superordenador para ganar velocidad, sin embargo, en la prisa por desarrollarlos, surgieron serios desafíos en la calidad del software y, en muchos casos, el costo y la complejidad del desarrollo del software del sistema se convirtieron en un gran problema. como el del hardware. [1]

En la década de 1980, el costo del desarrollo de software en Cray llegó a igualar lo que gastaban en hardware y esa tendencia fue en parte responsable de un alejamiento de los sistemas operativos internos a la adaptación de software genérico. [2] La primera ola de cambios en el sistema operativo se produjo a mediados de la década de 1980, cuando los sistemas operativos específicos de los proveedores se abandonaron en favor de Unix . A pesar del escepticismo inicial, esta transición resultó exitosa. [1] [2]


El centro de supercomputadoras de NASA Ames
El primer Cray-1 (muestra que se muestra con componentes internos) se entregó al cliente sin sistema operativo. [8] .
La supercomputadora Blue Gene / P en Argonne National Lab