O Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho em São Paulo (Cenapad-SP), situado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), tem o segundo supercomputador em performance na América Latina, o primeiro no Brasil, de acordo com a edição mais recente do ranking LARTop50, que lista supercomputadores na região.

O equipamento, que conta com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (Fapesp), tem capacidade de processamento de 33 teraflops (trilhões de operações de ponto flutuante por segundo). “Isso equivale a algo como 5 mil computadores pessoais, todos trabalhando simultaneamente”, disse o professor do Departamento de Física da Matéria Condensada do Instituto de Física Gleb Wataghin da Unicamp e coordenador do Cenapad-SP de 2003 a junho de 2013, Edison Zacarias da Silva.

O supercomputador viabiliza a realização de cálculos complexos para 122 estudos vinculados a 45 instituições no Brasil, além de uma na Colômbia, nas áreas de física, química, engenharia, computação, estatística, zootecnia, biologia, matemática e astronomia. Mais de 360 pesquisadores são beneficiados.

“A computação de alto desempenho é usada nas mais variadas aplicações, da fabricação de medicamentos à construção de aviões. É fundamental que a comunidade científica acesse computadores com grande capacidade de processamento e, com isso, possa desenvolver pesquisas cada vez melhores e mais competitivas internacionalmente”, disse Zacarias da Silva.

Entre artigos divulgados em revistas, lançamentos de livros e participações em congressos, já são 2.341 produções científicas nacionais e internacionais ligadas a trabalhos que usaram recursos do Cenapad-SP, desde a criação do centro, em 1994.

Um dos destaques mais recentes é a publicação de um artigo no Journal of Computational Chemistry, resultado de um estudo conduzido na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O artigo propõe um novo método para calcular as frequências vibracionais de moléculas com muitos átomos, fator importante na compreensão da estrutura eletrônica das moléculas.

Outros projetos com cálculos viabilizados pelo Cenapad-SP envolvem, por exemplo, a análise tridimensional de edifícios, o aumento da vida útil de revestimentos e a descrição de nanofios de ouro - estruturas que medem bilionésimos de metro e devem ser usadas na fabricação de componentes para as próximas gerações de computadores.

Fluxo de trabalho

Pesquisadores interessados em utilizar o sistema podem solicitar uma conta temporária ou submeter um projeto científico para pleitear uma conta permanente - o passo a passo está disponível aqui. “Se aprovado pelos assessores do centro, o usuário ganha tempo de uso e espaço em disco para os cálculos de que necessita”, explicou Zacarias da Silva.

O acesso ao supercomputador ocorre de maneira remota e segue um sistema de filas, organizadas de acordo com as diferentes demandas dos projetos (tempo de utilização do sistema computacional, quantidade de memória a ser ocupada e de processos envolvidos).

“Apesar da boa infraestrutura pessoal e material, existe fila de espera para acessar o sistema computacional. Os pesquisadores estão sempre demandando mais capacidade de processamento e o centro segue em busca da ampliação dessa capacidade”, afirmou o coordenador do centro. De acordo com ele, a contrapartida exigida pelo uso é um relatório anual com os resultados obtidos.

Há ainda a possibilidade de os pesquisadores participarem de treinamentos para aprender técnicas sobre o processamento de alto desempenho. “Os cursos são voltados à comunidade acadêmica, mas não só. Somos procurados por profissionais da indústria e por centros de computação menores”, disse o professor.

Mais capacidade

O Cenapad-SP é um dos oito Centros Nacionais de Processamento de Alto Desempenho. Ele foi implantado em 1994, com a compra de um parque computacional pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), mediante o compromisso da Unicamp em oferecer espaço físico, infraestrutura e pessoal técnico.

Por meio de um projeto apoiado pela Fapesp, no âmbito do Programa Equipamentos Multiusuários (EMU), o Cenapad-SP comprou novos equipamentos em 2005. Nessa época, a capacidade total de processamento era de 1,5 teraflop.

Já em 2010, um segundo auxílio viabilizou a compra da máquina de 33 teraflops, agora a segunda mais potente da América Latina.

Uma máquina de 5 teraflops, de 2011, completa o parque computacional do Cenapad-SP, instalado em um data center com linha de transmissão especial, nobreaks e refrigeração apropriada. “Como o centro é multiusuário, outras universidades e projetos aproveitam a infraestrutura disponível para instalar seus próprios equipamentos - como o Programa Biota-FAPESP”, disse Zacarias da Silva.

Dez pessoas - entre coordenadores, equipe de suporte técnico, equipe de suporte aos usuários e secretária - compõem a equipe que trabalha diretamente com o Cenapad-SP.