CES es una mediática conferencia de la electrónica de consumo, que consigue unir el mundo del ocio, contenidos y electrodomésticos más tecnológicos. En el contexto de este blog me ha llamado especial atención el lanzamiento de Toshiba, que según muchos analistas ha sido el bombazo de la conferencia: Cell TV.

En el sector de la televisión, los 3D han sido la apuesta ganadora de la conferencia, pero quizá no la más innovadora pues prácticamente todos los fabricantes han llevado alguno de estos modelos. Para nosotros, y para otros analistas (ver abajo, enlaces de interés), la apuesta de riesgo e interés ha sido la de Toshiba con su CellTV, un televisor con un procesador Cell (Cell Broadband Engine) para dotarle de capacidades de procesamiento multimedia como ningún otro de la competencia (según Toshiba con 143 veces mayor poder de cómputo que una serie similar de televisores).

Remontándonos al origen del procesador Cell podemos sugerir ciertas lecturas (o simplemente búsquedas en cualquier buscador), pero de modo resumido se puede decir que el núcleo fundador del multiprocesador heterogéneo fue la alianza STI (Sony para contenidos, Toshiba para la circuitería e IBM para el diseño del procesador). Sony utilizó el procesador para integrarlo en la videoconsola Playstation3, IBM para sus servidores y estaciones de trabajo de altas prestaciones, y le tocaba a Toshiba integrarlo en su línea de productos de consumo.

¿Qué posibilita tanto poder computacional?, según el fabricante, este Cell TV ofrece tecnología real de súper resolución, una mejora visual a las señales SD y HD para ofrecerla en 1080p Full HD, resoluciones de hasta 3840×2160 (denominado Quad-HD o 4k-by-2k), mejora en la experiencia de navegación por internet, ajuste automático del nivel de brillo con respecto a las condiciones locales de la habitación hasta contrastes dinámicos de 9.000.000:1, frecuencias de refresco de hasta 480 Hz en imagen 2D y 240 Hz en modo 3D, y motores de conversión de contenido 2D a 3D. Especialmente interesante son las propuestas de interacción visual, capacidad de contralar el aparato de manera visual a través de 3D Motion Gesture Control que podría dar lugar a infinidad de aplicaciones. Como era de esperar, incluyendo un Cell, se tendrían componentes de un tradicional ordenador de sobremesa, disco duro de 1TB, reproductor Blu-Ray, capacidad wifi, conectividad de voz sobre IP para videoconferencia y todo ello con tamaños de 55 a 65 pulgadas. Toshiba clama que ya en Japón se han llegado a vender del orden de 1000 unidades en un mes que ha estado en el mercado a unos 10.000$ cada uno.

Desde su comienzo, hace ya casi año y medio, este blog ha enfatizado su interés en las propuestas de consumo y altas prestaciones. Predecíamos que, tarde o temprano, la tecnología más doméstica haría uso de la supercomputación, que penetraba en el sector de consumo, y por tanto convergiendo. Hace un año también apuntábamos a similares experiencias con el uso de tecnologías visuales, de consumo y de altas prestaciones en entornos de salón: http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=38179&tipo=g

Enlaces de interés:

http://www.cesweb.org/

http://tacp.toshiba.com/mediahub/BlogEngine/post/CELL-TV.aspx

http://www.xataka.com/eventos/cell-tv-lo-mejor-de-ces-2010

http://www.neoteo.com/cell-tv-la-proxima-generacion-de-tv-toshiba.neo

http://www.pcworld.com/article/156829/toshibas_cell_tv_ups_the_hd_ante.html

http://www.i4u.com/article22550.html

http://www.eetimes.com/showArticle.jhtml;?articleID=222200664

Durante los días 19 y 20 de noviembre, la Universidad Rey Juan Carlos fue escenario del último Workshop Nacional de Aplicaciones de Nuevas Arquitecturas de Consumo y Altas Prestaciones (ANACAP 2009). Consolidándose como un campo de creciente interés, el uso de procesadores no convencionales para acelerar procesos computacionales a precios y consumos energéticos asumibles, reunió a decenas de investigadores de toda España.

Para describir las últimas aplicaciones en este campo se presentaron trabajos provenientes de centros como Universidad de Almería (UA), Universidad de Alcalá de Henares (UAH), Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Universidad Complutense de Madrid (UCM), Universidad de Jaén (UJ), Universidad Jaume I (UJI), Universidad de Murcia (UM), Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), Universidad Politécnica de Valencia (UPV), Universidad de Santiago de Compostela (USC), Universidad de Valladolid (UVA), CSIC, Mediapro Research y Universidad Rey Juan Carlos (URJC). Además, se ofrecieron diferentes tutoriales introductorios a las últimas tecnologías GPGPU, CUDA, OpenMP y programación Playstation3, especialmente diseñados para estudiantes y otros investigadores que quisieran adentrarse en esta nueva línea de investigación y desarrollo.

IBM abrió con una charla invitada basada en el “Cerebro y la Supercomputación”, a través de su colaboración con el proyecto Blue Brain. Todo ello organizado por la línea CAPO del grupo GAVAB y el grupo GAAP de la Universidad Rey Juan Carlos, y patrocinado por grandes distribuidores de productos de supercomputación, como Supermicro, Bull España y Azken Muga. El material expuesto en las jornadas ya está disponible a través de la web de ANACAP 2009 (sección Programa).

Más información:
www.gavab.es/capo/anacap
www.gavab.es/capo
www.gaapsoluciones.es

El próximo martes 31 de marzo contaremos con la ponencia del Dr. Tim Lanfear, arquitecto de soluciones de NVIDIA, empresa líder en soluciones gráficas y supercomputación de consumo. El Dr. Lanfear nos introducirá el concepto de supercomputación personal y nos presentará en profundidad la arquitectura CUDA y su modelo de programación durante el seminario de 2 horas y media.

La idea que persigue la empresa NVIDIA es poder dotar de un supercomputador personal a cada investigador que desee mejorar el rendimiento de sus soluciones algorítmicas. Para ello, NVIDIA ha integrado un equipo Tesla en un ordenador de consumo y propone su arquitectura CUDA como medio de acelerar una solución sobre su plataforma de bajo coste y altas prestaciones.

Entre los temas que se tratarán:
- NVIDIA Architecture. TESLA and GPU architecture
- Programming with CUDA. An overview of CUDA programming model, with examples of applications, pointing to critical aspects of code optimization
- Practical example of application, with speedup and challenges details, from Dr. Gianni De Fabritiis  (from Accellera / UPF).

Más información sobre el NVIDIA Tesla Personal Supercomputer:
http://www.nvidia.com/object/personal_supercomputing.html

Audiencia de interés: Cualquier investigador con interés en optimizar el rendimiento de sus soluciones algorítmicas
Fecha: Martes 31 de marzo, 15:00 h
Lugar: Salón de Grados del Edificio Departamental I – Cámpus de Móstoles – Universidad Rey Juan Carlos
C/Tulipan S/N, 28933 Móstoles (Madrid)

El pasado 10 de marzo se otorgó el prestigioso premio “2008 ACM A. M. Turing Award” a Barbara Liskov, profesora del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y primera mujer estadounidense en recibir el título de Doctor en un departamento de computación (1968 en Stanford University).

_{(Aunque esta noticia no es propiamente de Supercomputación de Consumo es un hecho que cualquier medio dedicado a la computación debería reflejar)}

La Dra. Liskov es profesora desde 1972 y lidera el grupo de metodología de la programación en el laboratorio de Computer Science and Artificial Intelligence del MIT. Este premio es un reconocimiento a su trabajo de innovación en el campo de la abstracción de datos y la creación de arquitecturas software modulares así como su relación con el modelo de jerarquía de datos, que son hoy en día conceptos básicos de programación que se imparten en cualquier asignatura de introducción a la programación, uso de tipos abstractos de datos y programación orientada a objetos, y que están soportados por muchos de los lenguajes más habituales como Ada, C++, Java o C#. El premio también distingue sus trabajos en los fundamentos de la computación distribuida.

Ya en 2002 fue nombrada por la revista Discover una de las 50 mujeres más importantes de la ciencia y en 2004 recibió la medalla John von Neumann de IEEE por sus contribuciones fundamentales en el campo de los lenguajes de programación, metodologías de programación y sistemas distribuidos.

El premio Turing, que consiste en una aportación económica de 250.000$ por los patrocinadores Intel y Google, es nombrado en honor al matemático inglés Alan M. Turing, que formuló los límites teóricos de la computación, y que fueron claves en la determinación del cifrado alemán durante la Segunda Guerra Mundial. Por su parte, ACM, la Association for Computing Machinery, es la asociación de computación científica y educativa más grande del mundo que une a profesores, investigadores y profesionales del campo de la computación. Este premio ACM Turing de 2008 será entregado en la ciudad de San Diego, California, el próximo 27 de junio en el ACM Awards Banquet. Más información en la nota de prensa de ACM y del MIT.

El pasado mes de noviembre tuvo lugar la primera edición de ANACAP, el Workshop de Nuevas Aplicaciones de Consumo y Altas Prestaciones en la Universidad Rey Juan Carlos, donde se pusieron en común por primera vez en España usos de nuevas arquitecturas de consumo en problemas de propósito general. Diversas presentaciones y los cursos impartidos en dicho workshop han quedado online para su descarga gratuita.
Este material está accesible desde la web http://www.gavab.es/capo/anacap/programa.html e incluye presentaciones de los tutoriales que se impartieron de GPGPU (uso de procesadores gráficos para su uso en procesamiento de propósito general, introducción y contexto histórico), CUDA (la propuesta en este sentido de Nvidia) y programación mediante una videoconsola Playstation3 con todo lo necesario para su configuración y puesta en marcha. Esperamos que la segunda edición tenga tan buena acogida como tuvo la primera.

Siguiendo con la supercomputación de consumo damos difusión al Workshop UCHPC (UnConventional High Performance Computing). UCHPC’09 es el segundo evento internacional de Computación de Altas Prestaciones sobre plataformas no convencionales, tras el éxito de su primera edición (UCHPC 2008). Con “no convencionales“, los organizadores se refieren a aquellas plataformas que se están utilizando como solución de altas prestaciones, pero que no fueron inicialmente diseñadas con tal objetivo. Por tanto, se busca mostrar las formas no convencionales de actuar ante determinados problemas que quizá en el futuro sí que puedan ser convencionales.
En este workshop, organizado por Anders Hast de la University of Gävle de Suecia, se presentarán trabajos que muestren usos no convencionales de diferentes plataformas, como las de las unidades de procesamiento gráfico (GPUs) de los ordenadores de sobremesa o los procesadores multinúcleo de las videoconsolas Playstation 3 en problemas de propósito general, así como agrupaciones (clusters) de plataformas heterogéneas basadas en las anteriores arquitecturas. El rendimiento de las soluciones dadas por estos usos “no convencionales” llegan a ser comparables a otras soluciones más convencionales en el terreno de Computación de Altas Prestaciones (HPC), pero tienen la ventaja de ser bastante más económicas, en dinero y consumo energético.

Los trabajos pueden quedar incluidos dentro de las siguientes temáticas:

• Unconventional computing resources
• Innovative use of hardware and software
• HPC on
• GPU’s (GPGPU)
• Cell BE
• Low Power Processors
• FPGA
• Visualization cards etc.
• Game consoles
• Cluster solutions, e.g. clusters of PS’3, GPU’s, Low Power Processors, FPGA’s etc.
• Performance issues and scalability
• Reconfigurable Computing
• Grid Computing
• Visualization on unconventional platforms
• Innovative use of hardware for Visualizations in connection with HPC

El workshop tendrá lugar en la isla de Isquia, cerca de Nápoles, Italia, del 18 al 20 de mayo de 2009, y el plazo de envío de trabajos está abierto hasta el 1 de febrero del 2009.

OpenCL, Open Compute Language, es la primera propuesta abierta y estándar de programación paralela sobre dispositivos heterogéneos de consumo, como sistemas multicore, GPUs, móviles, procesadores basados en Cell, etc. El objetivo de OpenCL es crear un punto de encuentro entre fabricantes para que adopten una estrategia común,  simplificar la programación de estos dispositivos y poder sacar provecho a arquitecturas heterogéneas con menores tiempos de desarrollo. OpenCL fue una iniciativa propuesta por Apple y posteriormente impulsada por Khronos, el grupo de empresas del sector que mantiene el interfaz de acceso gráfico OpenGL entre otros.

Khronos, el grupo formado por diversas empresas del sector como son 3DLABS, Activision Blizzard, AMD, Apple, ARM, Barco, Broadcom, Codeplay, Electronic Arts, Ericsson, Freescale, HI, IBM, Intel Corporation, Imagination Technologies, Kestrel Institute, Motorola, Movidia, Nokia, NVIDIA, QNX, RapidMind, Samsung, Seaweed, TAKUMI, Texas Instruments y Umeå University, ha presentado oficialmente en SIGGRAPH ASIA 2008 la especificación 1.0 de OpenCL. La iniciativa responde a la creciente popularidad de ciertas arquitecturas multicore, desde los ordenadores de sobremesa, a estaciones basadas en procesadores Cell o arquitecturas basadas en tarjetas gráficas, como los sistemas Tesla de Nvidia o FireStream de AMD/ATI.

La aceleración que producen determinadas aplicaciones de propósito general sobre dispositivos poco habituales como estas tarjetas gráficas, han forzado a algunos fabricantes a introducir interfaces de programación para aprovechar sus arquitecturas. Ese fue el caso de Nvidia y su popular arquitectura hardware/software CUDA o AMD/ATI y su Stream SDK. Sin embargo, estos interfaces no eran multiplataforma, evitando la portabilidad de las soluciones entre diferentes fabricantes de hardware y entre diferentes dispositivos que, sin embargo, coincidían en comunes modos de programación. La empresa Rapidmind capitaneada por Michael McCool, profesor de la Universidad de Waterloo, lleva varios años proponiendo un interfaz multiplataforma con iguales propósitos, pero no era libre y sus licencias eran de pago.

Con OpenCL se abre un nuevo horizonte para el aprovechamiento de estos sistemas de consumo y altas prestaciones, se dota de cierto razocinio en la comunidad y se establece un punto de partida para el futuro de estas arquitecturas.

El periódico El Mundo ha realizado una entrevista de caracter divulgativo a David Kirk, responsable científico de la compañía Nvidia. La empresa es una de las grandes fabricantes de procesadores gráficos, o GPUs, capaces de realizar más operaciones que las tradicionales computadoras de escritorio. Desde los primeros años de esta década, algunos investigadores acertaron al utilizar estas GPUs en problemas de propósitos que nada tenían que ver con gráficos. Nvidia entró en el sector de la supercomputación de consumo a través de una novedosa arquitectura hardware/software denominada Nvidia CUDA y creando una línea de equipos basada en el modelo de cómputo de sus GPUs.
La entrevista completa se puede leer directamente desde su fuente: http://www.elmundo.es/navegante/2008/12/04/tecnologia/1228412106.html

Por otra parte, hoy mismo se presentaba en Londres el supercomputador de consumo de Nvidia. Integra en un computador ordinario equipos Nvidia Tesla que a su vez comparten el modelo de cómputo de las GPUs.

En temáticas modernas o muy recientes de la ciencia, no es siempre fácil encontrar los foros de difusión adecuados. Esto no es nuevo, cualquier idea novedosa se debe introducir poco a poco en la comunidad científica para que vaya tomando forma, y peso. Que el hardware gráfico se esté utilizando en el cómputo de tareas de propósito general no va a sorprender al que haya leído algo sobre esto, pero su uso en nuevas ramas de aplicación puede dar lugar a nuevos métodos o propuestas de interés para la ciencia, y la tecnología. Los foros más adecuados para exhibir las últimas ideas en este campo suelen ser las jornadas técnicas, que van ganando peso poco a poco.

El primer workshop dedicado exclusivamente al uso de procesadores gráficos como motores de cómputo en problemas genéricos fue el GP² de Los Angeles en agosto de 2004. Esta reunión científica estaba patrocinada por los mayores fabricantes de procesadores gráficos del momento: Nvidia, ATI y 3DLabs, además de entidades de investigación militar. Ese mismo año, y pocos días después, la mayor conferencia internacional especializada en informática gráfica y animación, ACM SIGGRAPH 2004, concedía un curso dedicado a la programación de propósito general mediante hardware gráfico de consumo (GPGPU: General-Purpose Computation on Graphics Hardware), cuyos organizadores, Mark Harris y David Luebke ya eran reconocidos autores y expertos en la materia. Hoy en día, ambos trabajan para la compañía Nvidia Corp. En 2005, aún la prestigiosa ACM SIGGRAPH incluía un curso de un día completo al tema de GPGPU, como pocos años antes Mark Harris había denominado la temática. El siguiente encuentro internacional de científicos de la temática se dio cita en la International Conference on Computational Science 2006 (ICCS), en el workshop denominado simplemente GPGPU.

La siguiente reunión vino en otra de las conferencias más prestigiosas de la informática, Supercomputing, en noviembre de 2006 y que incluía un workshop interno denominado “General-Purpose GPU Computing: Practice And Experience”. También a finales de 2006, el centro de investigación independiente escandinavo, SINTEF, organizaba una reunión sobre computación heterogénea Heterogeneous Computing como parte de su programa de investigación en GPGPU y que actualmente continua en desarrollo a través del programa Heterogeneous Computing.

Aunque en la edición de 2006 de SIGGRAPH la temática de procesamiento en procesadores gráficos perdió atractivo, en la convocatoria de 2007 se incluyó de nuevo el curso de GPGPU. En Octubre de 2007 tuvo lugar el primer Workshop on General Purpose Processing on Graphics Processing Units de la Northeastern University en Boston que se repetirá como segunda edición en Marzo de 2009. En noviembre de 2007 tuvo lugar en Princeton, New Jersey, el AstroGPU 2007, Workshop on General Purpose Computation on Graphics Processing Units in Astronomy and Astrophysics, y en enero de 2008 el centro SINTEF volvió a reunir a expertos en el tema durante 5 días en la escuela de invierno sobre computación paralela. En 2008 se han sucedido diferentes acontecimientos, pero la mayoría incluidos en jornadas más generales, como ARCS2008 en Dresden (Alemania) o ICCSA2008 en Perugia (Italia). A finales de Agosto de 2008 tuvo lugar la primera edición de Nvision en San José, California, el encuentro organizado por Nvidia y donde se dieron cita los mejores ingenieros del mundo de la computación mediante procesadores gráficos.

¿Y en España?, ¿ha habido algún punto de encuentro? A nivel local ha habido algunos intentos, incluso integrados en conferencias de temáticas dispares, como informática gráfica, arquitecturas, etc. pero, en general, ha habido pocos esfuerzos por reunir a los científicos españoles en un encuentro dedicado exclusivamente al procesamiento de propósito general mediante hardware gráfico de consumo. La primera reunión nacional tendrá lugar en la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid los próximos 20 y 21 de noviembre, bajo el nombre de ANACAP 2008: Aplicaciones de Nuevas Arquitecturas de Consumo y Altas Prestaciones, y en breve daremos más detalles de este evento, del que podemos anticipar que se darán cita algunos de los mejores grupos de la temática y se ofrecerán tutoriales de iniciación sobre GPGPU, Nvidia CUDA y programación sobre una Playstation3.