De l’àbac al supercomputador

Avui, apel·lant al meu alter ego batejat com a dinosaure cibernètic, faré una mica d’història pels orígens de la computació. Descobrireu coses certament curioses: sabíeu que l’ordinador més petit del món amb intel·ligència artificial fa un mil·límetre cúbic? Us explico aquesta qüestió i unes quantes més tot seguit.

El primer ordinador
El primer ordinador no era un ordinador, però sí un primer sistema de càlcul numèric. Cap al 3000 aC els babilonis feien servir unes petites pedres agrupades en carrils de canya, el predecessor de l’àbac dels xinesos. Més tard, el 1642, Pascal va inventar el primer calculador mecànic, la Pascalina, amb l’objectiu de facilitar la feina del seu pare, que era funcionari d’impostos. Això dels impostos sempre ha fet avançar el món.

El 1843 Ada Byron Lovelace, la dona de Lord Byron, va aconseguir que les targetes perforades de la màquina de sumar, restar, multiplicar i dividir de Babbage permetessin de repetir certes operacions. Per això Lady Lovelace és considerada la primera programadora del món i la màquina de Babbage el primer ordinador.

Es considera que un ordinador no es limita a fer càlcul numèric, sinó que ha de poder ser programable i universal, és a dir, adaptar-se a diferents entorns i problemes. Els primers ordinadors electrònics i programables van ser dissenyats per Konrad Zuse. El Z1 (1938) va ser destruït juntament amb els seus plànols, en un bombardeig de Berlín el 1943 i reconstruït per ell mateix entre el 1986 i el 1999.

El Z3 (1941), reconstruït el 1960 i exposat al Museu de Munic, es considera la primera màquina programable i completament automàtica, i el Z4 (1944), que es va mantenir operant fins al 1960 a l’Institut d’Investigació d’Aerodinàmica prop de Basel, amb els seus 2.200 relés podia executar 1.000 instruccions per hora i feia unes 11 multiplicacions per segon. També tenia una memòria de 500 paraules de 32 bits i pesava uns 1.000 kg.

El primer ordinador nord-americà és l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) de Mauchly i Eckert, que van començar a ‘crear-lo’ l’abril del 1943 i van acabar l’agost del 1947, quatre anys i 486.000 dòlars d’inversió després. Ja no funcionava amb relés –encara que en tenia 1.500– sinó amb 19.000 vàlvules de buit, 800 km de cablejat i 30.000 kg de pes.

El primer ordinador comercial va ser el Ferranti Mark 1, venut a la Universitat de Manchester el febrer de 1951. Aquests ordinadors es van vendre fins al 1957.

El juny de 1951 Remington Rand va vendre el primer UNIVAC a l’Oficina del Cens. En total en va vendre 46 per més d’1 milió de dòlars cadascun (avui serien uns $9,23 milions). El 1954 IBM va presentar l’IBM 650, per només $500.000 de l’època.

El supercomputador
Els supercomputadors, ordinadors amb grans capacitats de computació mesurades en FLOPS (floating–point operations per second), en lloc de MIPS (milion instructions per second), es van introduir el 1960, creats per Seymour Cray a CDC, Control Data Corporation. Cray va acabar creant la seva pròpia empresa, Cray Research, paradigma de superordinador.

El primer, però, va ser l’Atlas Computer, instal·lat a la Universitat de Manchester el 1962. Als Estats Units va ser el CDC 6600, del 1964, amb una capacitat de càlcul d’1 megaFlops.

Aquests dies es parla que la Xina comença la construcció del supercomputador més potent del món, amb capacitat d’executar un trilió de càlculs per segon (un exaflop), i se suposa que es dirà Thiante-3. La llista dels supercomputadors més potents la trobareu a Top 500. Els xinesos ja són els qui tenen el més ràpid, el Sunway TaihuLight amb 93 PetaFlops, que ja va superar el Thiante-2 (també xinès, a la foto), amb 34 petaflops.

La nova versió del MareNostrum, la 4, que substituirà la 3, tindrà una potència de 13,7 petaflops, la 3 tenia 1,1 petaflops, i costarà 34 milions d’euros més IVA. Com sabeu, el MareNostrum està instal·lat en una capella des del 2005 i podeu apuntar-vos a una visita guiada a la seva pàgina web, força recomanable.

A la llista dels 500 més grans, HP és la primera, amb 182, IBM la segona amb 164 i Cray la tercera amb 51 equips.

Cap a on va la computació?
Tothom diu que el futur és als ordinadors quàntics, ordinadors que fan ús de la mecànica quàntica i els fenòmens de superposició i entrellaçament, és a dir, que no tenen bits amb valors de zeros i uns sinó qubits, que és la unitat mínima d’informació quàntica que pot estar en estat qubital pur, que és la superposició dels dos estats i fer càlculs exponencialment més ràpids que un ordinador clàssic.

Si voleu estar al cas d’aquest fenomen, seguiu els de barcelonaqbit, defensors de Barcelona com a ciutat líder de la computació quàntica, i escolteu aquesta conferència d’onze minuts d’Alfonso Rubio-Manzanares, el seu líder.

Per fer-vos una idea, els de D-Wave, una companyia canadenca, ja comencen a vendre el model 2000Q (de 2000 qubits o bits quàntics), que és uns 100 milions de vegades més ràpid que un ordinador convencional. Això sí, per uns 15 milions de dòlars. La foto és l’ordinador sencer, però el xip només és de la mida d’una ungla. La major part del sistema són refrigeradors criogènics per mantenir el xip a 15 milikelvins o a -273,11 graus Celsius (recordeu que el zero absolut o zero Kelvin són –273,15 graus Celsius que segons la tercera llei de la termodinàmica és inassolible).