El ascenso y la caída de los superordenadores PlayStation

Decenas de PlayStation 3 se encuentran en un contenedor refrigerado en el campus de la Universidad de Massachusetts Dartmouth, absorbiendo energía e investigando la astrofísica. Es una parada popular para los tours que intentan vender la escuela a los futuros estudiantes de primer año y a sus padres, y es uno de los pocos legados vivos de un extraño capítulo de la ciencia en la historia de PlayStation.

Esas cajas achaparradas, abultadas en los sistemas de entretenimiento o cubiertas de polvo en el fondo de un armario, fueron una vez codiciadas por los investigadores que utilizaron las consolas para construir supercomputadoras. Con los racks de máquinas, los científicos eran de repente capaces de contemplar la física de los agujeros negros, procesar imágenes de drones o ganar concursos de criptografía. Sólo duró unos años antes de que la tecnología siguiera adelante, haciéndose más pequeña y eficiente. Pero durante ese breve momento, algunos de los ordenadores más potentes del mundo pudieron ser pirateados con código, cables y consolas de juegos.

Los investigadores llevaban años dándole vueltas a la idea de utilizar procesadores gráficos para aumentar su potencia de cálculo. La idea es que la misma potencia que hizo posible renderizar la sombría narración de Shadow of the Colossus también era capaz de realizar cálculos masivos, si los investigadores podían configurar las máquinas de la forma adecuada. Si podían enlazarlas, de repente, esas consolas u ordenadores empezaban a ser mucho más que la suma de sus partes. Esto era la computación en clúster, y no era algo exclusivo de las PlayStations; muchos investigadores estaban tratando de aprovechar los ordenadores para que trabajaran en equipo, intentando que resolvieran problemas cada vez más complicados.

Las videoconsolas entraron en la escena de la supercomputación en 2002, cuando Sony lanzó un kit llamado Linux para la PlayStation 2. «Lo hizo accesible», dijo Craig Steffen. «Construyeron los puentes para que pudieras escribir el código y funcionara». Steffen es ahora un científico investigador senior en el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA). En 2002, acababa de incorporarse al grupo y empezó a trabajar en un proyecto con el objetivo de comprar un montón de PS2 y utilizar los kits de Linux para conectarlas (y sus unidades centrales de procesamiento Emotion Engine) en algo parecido a un superordenador.

Conectaron entre 60 y 70 PlayStation 2, escribieron algo de código y crearon una biblioteca. «Funcionó bien, pero no de forma extraordinaria», afirma Steffen. Hubo problemas técnicos con la memoria, dos errores específicos sobre los que su equipo no tenía control.

«Cada vez que se ejecutaba esta cosa, el kernel de la máquina en la que se ejecutaba entraba en un extraño estado inestable y había que reiniciar, lo que era un fastidio», dijo Steffen.

Cerraron el proyecto con relativa rapidez y pasaron a otras cuestiones en el NCSA. Steffen aún conserva una de las viejas PS2 en su escritorio como recuerdo del programa.

Pero las aventuras de supercomputación de PlayStation no terminaron ahí. La PS3 entró en escena a finales de 2006 con un potente hardware y una forma más sencilla de cargar Linux en los dispositivos. Los investigadores seguían necesitando conectar los sistemas entre sí, pero de repente, les era posible imaginar la conexión de todos esos dispositivos en algo que cambiara las reglas del juego en lugar de ser sólo un prototipo de prueba de concepto.

Eso es ciertamente lo que el investigador de agujeros negros Gaurav Khanna estaba imaginando en UMass Dartmouth. «Hacer un trabajo de simulación de periodo puro sobre agujeros negros no suele atraer mucha financiación, simplemente porque no tiene demasiada relevancia para la sociedad», dijo Khanna.

El dinero era escaso, y cada vez lo era más. Así que Khanna y sus colegas se pusieron a pensar en soluciones. Uno de los miembros de su departamento era un ávido jugador y mencionó el procesador Cell de la PS3, fabricado por IBM. Un tipo de chip similar se utilizaba para construir superordenadores avanzados. «Así que nos interesó un poco, ya sabes, ¿es algo interesante que podríamos utilizar para hacer ciencia?». dice Khanna.

Inspirado por las especificaciones de la nueva máquina de Sony, el astrofísico empezó a comprar PS3s y a construir su propio superordenador. Khanna tardó varios meses en poner el código en forma y meses más en limpiar su programa para que funcionara. Empezó con ocho, pero cuando terminó, ya tenía su propio superordenador, formado por 176 consolas y listo para realizar sus experimentos, sin tener que disputar el espacio ni pagar a otros investigadores para que hicieran sus simulaciones de agujeros negros. De repente, podía ejecutar complejos modelos informáticos o ganar concursos de criptografía a una fracción del coste de un superordenador más típico.

Alrededor de la misma época, otros investigadores tenían ideas similares. Un grupo de Carolina del Norte también construyó un superordenador PS3 en 2007, y unos años más tarde, en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de Nueva York, el informático Mark Barnell empezó a trabajar en un proyecto similar llamado Condor Cluster.

El momento no era el mejor. El equipo de Barnell propuso el proyecto en 2009, justo cuando Sony estaba cambiando hacia la PS3 slim reducida, que no tenía la capacidad de ejecutar Linux, a diferencia de la PS3 original. Tras un hackeo, Sony llegó a publicar una actualización de firmware que retiraba OpenOS, el sistema que permitía ejecutar Linux, de los sistemas PS3 existentes. Eso hizo que encontrar consolas útiles fuera aún más difícil. La Fuerza Aérea tuvo que convencer a Sony de que le vendiera las PS3 no actualizadas que la empresa estaba retirando de las estanterías, que en ese momento se encontraban en un almacén a las afueras de Chicago. Hicieron falta muchas reuniones, pero finalmente, las Fuerzas Aéreas consiguieron lo que buscaban, y en 2010, el proyecto tuvo su gran debut.

Funcionando en más de 1.700 PS3 que estaban conectadas por ocho kilómetros de cable, el Condor Cluster era enorme, empequeñeciendo el proyecto de Khanna, y se utilizaba para procesar imágenes de drones de vigilancia. Durante su apogeo, fue el 35º superordenador más rápido del mundo.

Pero nada de esto duró mucho. Incluso mientras se construían estos proyectos, los superordenadores avanzaban, haciéndose más potentes. Al mismo tiempo, las consolas de videojuegos se simplificaban, haciéndolas menos útiles para la ciencia. La PlayStation 4 superó en ventas a la PlayStation original y a la Wii, acercándose al estatus de superventas que actualmente tiene la PS2. Pero para los investigadores era casi inútil. Al igual que la versión más delgada de la PlayStation 3 lanzada antes, la PS4 no puede convertirse fácilmente en un engranaje para una máquina de supercomputación. «No hay nada novedoso en la PlayStation 4, es un PC normal y corriente», dice Khanna. «No estábamos realmente motivados para hacer nada con la PlayStation 4.»

La era de la supercomputadora PlayStation había terminado.

La de UMass Dartmouth sigue funcionando, zumbando con vida en ese contenedor de transporte refrigerado del campus. La máquina de UMass Dartmouth es más pequeña de lo que solía ser en su potencia máxima de unas 400 PlayStation 3. Algunas partes han sido recortadas y reutilizadas. Algunas siguen funcionando en superordenadores más pequeños en otras escuelas; otras se han roto o se han perdido con el tiempo. Desde entonces, Khanna ha pasado a intentar unir dispositivos más pequeños y eficientes en su superordenador de próxima generación. Dice que los dispositivos Nvidia Shield con los que está trabajando ahora son unas 50 veces más eficientes que la ya eficiente PS3.

Es el supercúmulo de superconsolas de las Fuerzas Aéreas el que tuvo una vida posterior más estelar. Cuando el programa terminó hace unos cuatro años, algunas consolas fueron donadas a otros programas, incluido el de Khanna. Pero muchas de las viejas consolas se vendieron como antiguo inventario, y algunos cientos fueron adquiridos por personas que trabajan en la serie de televisión Person of Interest. En un movimiento de los titulares, las consolas hicieron su debut en la pantalla en el estreno de la quinta temporada de la serie, interpretando -espera- un superordenador hecho de PlayStation 3.

«Es todo Hollywood», dijo Barnell sobre el guión, «pero el hardware es en realidad nuestro equipo».

Corrección, 7:05 PM ET: Los proyectos de supercomputación necesitaban la PS3 original, no la PS3 Slim, porque Sony había eliminado la compatibilidad con Linux de la consola en respuesta a los hackeos -que más tarde dieron lugar a un acuerdo de demanda colectiva-. Este artículo decía originalmente que era porque la PS3 Slim era menos potente. Lamentamos el error.