MareNostrum 5, la evolución del supercomputador más grande de España
Marenostrum5
La palabra MareNostrumse ha transmitido generación tras generación, como un apellido, en todas las versiones del supercomputador más potente de España. El primer MareNostrum se instaló en el año 2004 y desde entonces, ha habido un MareNostrum 2 (2006), un MareNostrum 3 (2012-13) y un MareNostrum 4 (2017).
La Unión Europea y España han presentado el MareNostrum 5, el nuevo supercomputador europeo de clase mundial, en las instalaciones del Barcelona Supercomputing Center (Centro Nacional de Supercomputación, BSC-CNS).
La inauguración de esta importante infraestructura coincide con el final del semestre de la Presidencia española del Consejo de la UE, en cuyas prioridades figura la necesidad de promover la innovación tecnológica como un elemento fundamental para lograr la autonomía estratégica de Europa.
El MareNostrum 5, cofinanciado por la Unión Europea y un consorcio de países liderados por España, entra ahora en el selecto grupo de los diez supercomputadores más potentes del mundo y uno de los tres más poderosos de Europa (ordenador pre-exaescala), gracias a una potencia casi 23 veces superior al supercomputador actual, el MareNostrum 4.
Este superordenador, situado físicamente en la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), fue reconocido recientemente como el mayor logro del año en el ámbito de la supercomputación durante el congreso más importante del sector del mundo, celebrado en noviembre pasado en Denver (Estados Unidos).
¿QUÉ ES UN SUPERCOMPUTADOR?
Martorell explica que empieza a ser difícil dar con avances científicos significativos que no incluyan el uso de los supercomputadores. En Biología, Física, Química y Medicina, no importa el área; en la actualidad hablar de progreso científico implica mencionar estas grandes instalaciones de computación.
"Es un instrumento casi crucial para hacer avanzar la ciencia. Pero el instrumento en sí, no es más (ni tampoco es menos) que muchísimos ordenadores que trabajan juntos y a la vez. Tan simple como eso", define el director.
El resultado es una máquina muy rápida capaz de hacer multitud de operaciones en un segundo. ¿Te preguntas cuántas? El superordenador más potente calcula en un segundo lo que a toda la humanidad nos costaría 300 días.
Esto se consigue colocando en un mismo espacio centenares de miles de procesadores -el componente principal de los ordenadores-; un teléfono móvil tiene un par y un ordenador personal aproximadamente 48... El MareNostrum 4 tiene 160.000 procesadores y realiza 11.100 billones de operaciones por segundo.
¿Cuál es el punto de tener tantos procesadores?
Todos estos procesadores se conectan a una red de alta velocidad, la cual permite "paralelismo", la palabra más importante en todo este asunto a criterio de Martorell. El paralelismo significa que cada procesador podrá realizar su trabajo de forma independiente y cuando lo necesite, podrá conectarse con el resto de procesadores de una forma muy rápida a través de la red.
Y con esto, ¿Todos los problemas tienen solución?
Según el problema científico que se quiera resolver, se pueden emplear dos estrategias distintas: una se basa en la computación tradicional y la otra en la Inteligencia Artificial (IA).
La primera, usa procesadores de propósito general (CPUs) y emplea métodos numéricos para resolver las ecuaciones matemáticas que describen los sistemas. A esto podríamos llamarle computación tradicional.
La segunda estrategia, que muchas veces es compatible con la anterior y no única, suele emplear procesadores gráficos (GPUs) que, por sus características, son los más adecuados para la Inteligencia Artificial. Aquí no se trata de resolver ecuaciones de forma directa, porque muchas veces no tenemos un modelo matemático que logre describir correctamente el comportamiento del sistema (como sí teníamos en el caso anterior); aquí, se trata de construir algoritmos que encuentran reglas y patrones en los datos disponibles.
Esta tecnología se puede aplicar en distintos ámbitos, pero Martorell destaca tres: la investigación climática (estudia los efectos del calentamiento global sobre la Tierra), la biomedicina (con avances en la medicina personalizada) y la ingeniería. Un cuarto, todavía en estadios muy iniciales, es el de las ciencias sociales.
El MareNostrum 5, que se inaugura a finales de este mes de diciembre, ha obligado al BSC-CNS a la reubicación. La nueva versión está siendo instalada dentro del propio edificio del centro. Mide 847 m2, y no cabe en la iglesia. Pero el edificio no va a quedarse vacío: dos ordenadores cuánticos van a ser los nuevos inquilinos de la capilla que no sólo es idónea a nivel estético, sino también al técnico.
El MareNostrum 5 es cinco veces más grande en tamaño que su antecesor, el MareNostrum 4. Un salto de magnitud que responde a la nueva apuesta de la Comisión Europea de co-financiación entre ella y el país desarrollador. "Ahora, cuando ves el nuevo MareNostrum, el anterior casi parece de juguete", bromea de nuevo Martorell; el que fue el supercomputador más potente de España desde luego no es un juguete, pero ya no logra impresionar como antes.
A nivel de cálculo, el MareNostrum 5 es treinta veces más potente que el anterior; una absoluta barbaridad, según la valoración experta. No obstante, es difícil dar una sola magnitud que compare las potencias de ambos supercomputadores.
Como funciona
Con un rendimiento total máximo de 314 petaflops, lo que equivale a 314.000 billones de cálculos por segundo y a más de 380.000 ordenadores portátiles de gama media-alta, el MareNostrum5 forma junto al Lumi (Finlandia) y al Leonardo (Italia) el grupo de los tres únicos supercomputadores preexaescala (anteriores a la computación exaescala que alcanza un exaflop, 1018 operaciones de coma flotante por segundo) en Europa.
el MareNostrum 5 tiene una capacidad de memoria casi 20 veces mayor que el MareNostrum 4. Así, la nueva actualización del supercomputador podría albergar 1.280 copias de los 170 millones de libros catalogados a lo largo de la historia. Mientras tanto, los mortales seguiremos borrando de vez en cuando las aplicaciones que no usamos para no quedarnos sin espacio de almacenamiento en el teléfono.
