Tales actividades se iniciaron a partir del curso de Posgrado Introducción al Cálculo Numérico en Procesadores Gráficos (ICNPG) y de la investigación en física atómica y molecular, materia condensada y mecánica computacional que se realiza en el Centro Atómico Bariloche.

En los últimos años la computación de alto desempeño (CAD) se ha visto modificada con la llegada de nuevos dispositivos aceleradores de cálculo. Entre ellos, se destaca la programación de tarjetas gráficas (GPUs, del inglés Graphical Processing Units). Estas tarjetas gráficas se encuentran en gran cantidad de computadoras y se ocupan de mostrar en los monitores toda la información que se está procesando, desde un documento hasta la navegación por Internet o juegos. Estas tarjetas disponen de una enorme capacidad de cómputo, sin embargo no se utilizaban para propósitos generales o cálculo, dado lo difícil que resultaba programarlas.

La introducción de la arquitectura CUDA por la empresa Nvidia permitió acceder a estas capacidades de cálculo a través de sencillas extensiones del Lenguaje C. Esto convirtió las tarjetas gráficas en aceleradores en paralelismos masivos de cómputo, transformando radicalmente el panorama de cálculo numérico en un sinnúmero de áreas, entre las que se destacan ciencias básicas, tecnologías, finanzas, entre otras. Las GPUs poseen una gran capacidad de cálculo en relación con su costo y, sobre todo, con bajo consumo energético. No obstante, su aprovechamiento óptimo requiere el aprendizaje de nuevos marcos conceptuales relacionados con el paralelismo masivo.

Antecedentes

Desde 2011, un grupo de docentes del Instituto Balseiro (y también investigadores del Centro Atómico Bariloche) comenzaron utilizar las GPUs para su trabajo de investigación, en distintas disciplinas, desde dinámica de fluidos computacional, neutrónica, materia condensada, física estadística, física atómica y del plasma.

Entre abril y junio de 2012, se dictó por primera vez un curso introductorio al cálculo numérico en procesadores gráficos (GPUs). El curso contó con 17 alumnos activos. Entre ellos, estudiantes de Grado y Posgrado del Instituto Balseiro, docentes-investigadores del Centro Atómico Bariloche y de las Universidades Nacionales del Comahue y de Río Negro e ingenieros del área de modelística de INVAP (Investigación Aplicada, Sociedad del Estado).

A partir de estas experiencias en educación e investigación, la empresa Nvidia, lider mundial en tecnologías de cálculo masivamente paralelo para aplicaciones cientificas, decidió nombrar a la Universidad Nacional de Cuyo como CUDA Teaching Center para el período 2013/2014. En ese marco, la empresa apoyará el trabajo en esta área a través de equipamiento y bibliografía.

Futuras actividades

Durante el segundo semestre de 2013, se dictará el curso Introducción al Cálculo Numérico en Procesadores Gráficos en el Instituto Balseiro, con los siguientes docentes:

• Carlos Bederián (FaMAF, UN Córdoba): especialista en el cálculo en procesadores masivamente paralelos.

• Mónica Denham (CONICET, UN Río Negro): de la Universidad de Barcelona, experta en algoritmos genéticos en sistemas distribuidos y procesamiento de señales en GPU.

• Alejandro Kolton (CONICET, IB): experto en la aplicación en materia condensada de modelos de Monte-Carlo en GPUs.

• Esteban Pellegrino (CNEA): especialista en el modelado de flujos neutrónicos en reactores nucleares utilizando GPUs.

• Pablo Argañaras (CNEA): especialista en la aplicación de elementos finitos en problemas de hidrogeología en sistemas de computación en paralelo.

• Flavio Colavecchia (CONICET, IB): coordinador del curso, especializado en la utilización de métodos numéricos en GPU en códigos “ab-initio” en física atómica y molecular.

En el primer semestre de 2014, se realizará en el Instituto Balseiro la Tercera Escuela de Computación General en Procesadores Gráficos, siguiendo las ediciones de 2012 en la Universidad Nacional del Sur (Bahía Blanca) y la de 2011 en la Universidad Nacional de Córdoba. Estas escuelas de una semana de duración están organizadas con cursos intensivos de programación y manejo de herramientas en procesadores masivamente paralelos.