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Unicamp cria simulações de dinâmica molecular com videogames

Interligados em rede, equipamentos realizam bilhões de cálculos por segundo

Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) desenvolvem simulações de dinâmica molecular com o auxílio de 12 videogames PlayStation 3 interligados em rede. Os equipamentos, que rodam o sistema operacional Linux, formam um cluster (conjunto) de processamento para a realização de bilhões de cálculos por segundo. Segundo a coordenadora do trabalho, Monica Pickholz, o cluster foi montado no mês de junho para estudar a interação de anestésicos locais, utilizados em odontologia, com membranas celulares, por meio de técnicas de simulação computacional na escala dos nanossegundos.

“O objetivo da pesquisa é entender o mecanismo de ação desse tipo de fármaco a fim de melhorar sua eficácia e reduzir os efeitos colaterais, a partir do desenho racional de novos compostos com atividade anestésica. Visamos também a desenvolver formas de levar as drogas, de maneira controlada, às diferentes áreas de ação”, diz Monica, do Departamento de Bioquímica do Instituto de Biologia da Unicamp.

A cientista explica que o maior responsável pelos cálculos é o chip Cell Broadband Engine, arquitetura computacional, desenvolvida em parceria pela Sony, Toshiba e IBM, que tem seis elementos de processamento extremamente rápidos. A primeira grande aplicação comercial do chip foi no console do PlayStation 3. Com o chip, os pesquisadores da Unicamp conseguiram montar um cluster com 72 processadores, cada um com memória de 256 megabytes. 

Economia de recursos – Por meio de projeto apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), foram adquiridos consoles com disco rígido de 60 gigabytes. Se o mesmo valor fosse aplicado em servidores convencionais, em vez de 72 processadores seria possível comprar apenas 32. “Com essa adaptação, conseguimos alto poder de cálculo científico com boa economia de recursos”, avalia Monica.

Segundo ela, é cada vez maior a utilização de videogames na construção de supercomputadores para fins de pesquisa. Uma das razões é o fato de a Sony ter incluído uma opção no menu do PlayStation 3 para a instalação de outros sistemas operacionais. Outro motivo é a grande capacidade dessas máquinas.

Monica conta que o primeiro cluster com PlayStation 3 para uso acadêmico foi elaborado em janeiro deste ano pelo professor Frank Mueller, da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos (EUA), com oito consoles.

Em março, pesquisadores do Departamento de Química da Universidade Stanford, nos EUA, anunciaram a expansão do projeto Folding@home para PlayStation 3. No projeto, donos de videogames emprestam o poder computacional de seus consoles ligados em rede, quando não estão jogando, para que os pesquisadores realizem operações em investigações de proteínas associadas a doenças como Parkinson, mal de Alzheimer e várias formas de câncer. Cientistas da Universidade de Barcelona, na Espanha, também utilizam clusters de PlayStation 3 para cálculos computacionais avançados. 

Thiago Romero

Da Agência Fapesp 

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