Los científicos han procesado 400 gigabytes de datos por segundo mientras probaban las canalizaciones de datos para el telescopio Square Kilometer Array (SKA).

Investigadores de ICRAR en Perth, El Laboratorio Nacional Oak Ridge en los EE. UU. Y el Observatorio Astronómico de Shanghai en China utilizaron la supercomputadora más poderosa del mundo, Summit, para procesar observaciones simuladas del Universo temprano antes de la construcción del radiotelescopio en Australia Occidental y Sudáfrica.

La velocidad de datos alcanzada fue el equivalente a más de 1600 horas de videos de YouTube de definición estándar por segundo.

Profesor Andreas Wicenec, el director de Astronomía Intensiva de Datos en el Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR), dijo que era la primera vez que se procesaban datos de radioastronomía a esta escala.

"Hasta ahora, no teníamos idea de si podíamos tomar un algoritmo diseñado para procesar datos provenientes de los radiotelescopios actuales y aplicarlo a algo mil veces más grande, " él dijo.

"Completar esta prueba con éxito nos dice que podremos lidiar con la avalancha de datos del SKA cuando esté en línea en la próxima década.

"Pero, el hecho de que necesitemos la supercomputadora más grande del mundo para ejecutar esta prueba con éxito muestra que las necesidades de SKA existen en el límite de lo que las supercomputadoras actuales son capaces de ofrecer ".

El SKA de mil millones de dólares es uno de los proyectos científicos más grandes del mundo, con la parte de baja frecuencia del telescopio configurada para tener más de 130, 000 antenas en la fase inicial del proyecto, generando alrededor de 550 gigabytes de datos por segundo.

Summit está ubicado en el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de EE. UU. En Tennessee.

Es la supercomputadora científica más poderosa del mundo, con un rendimiento máximo de 200, 000 billones de cálculos por segundo.

El Dr. Ruonan Wang, ingeniero de software e investigador del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, un ex Ph.D. ICRAR. estudiante, dijo que el gran volumen de datos utilizados para la ejecución de prueba de SKA significaba que los datos tenían que generarse en la propia máquina.

"Utilizamos un sofisticado simulador de software escrito por científicos de la Universidad de Oxford, y le dio un modelo cosmológico y la configuración de la matriz del telescopio para que pudiera generar datos como los que vendrían del telescopio que observa el cielo, " él dijo.

"Por lo general, este simulador se ejecuta en una sola computadora, generando solo una pequeña fracción de lo que produciría el SKA.

"Así que usamos otro software escrito por ICRAR, llamado Motor de gráfico de flujo activado por datos (DALiuGE), distribuir uno de estos simuladores a cada uno de los 27, 648 unidades de procesamiento de gráficos que componen Summit.

"También usamos el Sistema IO Adaptable (ADIOS), desarrollado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, para resolver un cuello de botella causado por tratar de procesar tantos datos al mismo tiempo ".

La prueba utilizó una simulación cosmológica del Universo temprano en un momento conocido como la Época de la Reionización. cuando las primeras estrellas y galaxias se formaron y se hicieron visibles.

El profesor Tao An del Observatorio Astronómico de Shanghai dijo que los datos se promediaron primero hasta un tamaño 36 veces más pequeño.

"Los datos promediados se utilizaron luego para producir un cubo de imágenes de un tipo que los astrónomos pueden analizar, " él dijo.

"Finalmente, el cubo de imágenes se envió a Perth, simulando el flujo de datos completo desde el telescopio hasta los usuarios finales ".

Se espera que la construcción del SKA comience en 2021.