Madrid
Cuando el mundo se detuvo por la pandemia, algunos científicos despistados vaticinaron que tardaríamos cinco o diez años en obtener las vacunas necesarias para contener ala Covid-19. Se equivocaron porque no contaban con la ayuda que iban a prestar -y prestaron- los superordenadores. Estos se encargaron de acelerar la investigación como nunca antes había sucedido, permitiendo la prueba y combinación de elementos químicos a unas velocidades que los humanos hubieran necesitado esos cinco o diez años… Ahora, echa a andar el MareNostrum 5, que presentan en el Barcelona Supercomputing Center (BSC) como "una de las máquinas más completas y versátiles del mundo al servicio de la comunidad científica".
También es la única que incluye dos sistemas en la lista de los 20 supercomputadores más potentes del planeta. Gracias a su singular arquitectura computacional, MareNostrum 5 permitirá hacer avanzar la ciencia en todas sus áreas, desde el desarrollo de gemelos digitales del planeta Tierra y del cuerpo humano, hasta la búsqueda de nuevos tratamientos contra enfermedades como el cáncer, el diseño de ciudades más saludables y sostenibles, o la búsqueda de nuevas fuentes de energía, así como de nuevos materiales.
MareNostrum 5 representa la mayor inversión que ha hecho Europa en una infraestructura científica en España, con un coste total de 202 millones de euros, de los que 151,4 millones corresponden a la adquisición de la máquina, financiados conjuntamente por el consorcio de supercomputación de la Unión Europea, la EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU), a través del Mecanismo Conectar Europa de la UE y del programa de investigación e innovación Horizonte 2020, así como por los estados participantes: España, Turquía y Portugal.
"Los supercomputadores son instrumentos al servicio de la ciencia y de la ingeniería, aceleradores de la teoría que permiten el desarrollo de gemelos digitales en ámbitos muy diversos y esenciales para la sociedad, como el cambio climático o la medicina de precisión", explica Mateo Valero, el director del BSC. "La presentación de MareNostrum 5 marca el camino para el próximo MareNostrum 6, que esperemos incorpore tecnología europea, un hito que podría ser realidad dentro de 5 o 6 años", ha afirmado Valero.
La puesta en marcha del nuevo MareNostrum 5 consolida al BSC como uno de los grandes centros de supercomputación a nivel mundial, con más de 900 trabajadores, la mayor parte de los cuales son investigadores repartidos en cuatro departamentos científicos: Ciencias de la Computación, Ciencias de la Vida, Ciencias de la Tierra y Aplicaciones Computacionales para Ciencia e Ingeniería.
El MareNostrum 5 ofrece un rendimiento total máximo de 314 petaflops, lo que equivale a la capacidad de realizar hasta 314.000 billones de cálculos por segundo. MareNostrum 5 se añade a otros dos sistemas de la EuroHPC JU, Lumi (Finlandia) y Leonardo (Italia), como los únicos tres supercomputadores preexaescala europeos.
Las capacidades y versatilidad de este nuevo supercomputador serán fundamentales para dotar a Europa de la tecnología más avanzada en el ámbito de la supercomputación y acelerar la capacidad de investigar con inteligencia artificial, permitiendo nuevos avances científicos que ayudarán a resolver desafíos globales.
La compañía tecnológica Eviden ha sido el proveedor seleccionado tras licitación para suministrar el nuevo superordenador, que además incorpora tecnología de otras compañías como Lenovo, IBM, Intel y Nvidia, y en cuya instalación ha participado también la consultora alemana Partec.
La singular arquitectura de MareNostrum 5 se ha diseñado para ofrecer a los investigadores la mejor tecnología disponible para buscar respuestas a las grandes preguntas de la ciencia. Se trata de una máquina heterogénea que combina dos sistemas bien diferenciados: una partición de propósito general, dedicada a la computación clásica, y una partición acelerada, diseñada para ampliar las fronteras del conocimiento en inteligencia artificial. Ambos sistemas, por separado, se sitúan entre los 20 superordenadores de mayor capacidad en todo el mundo, en los puestos 19º y 8º respectivamente, lo que convierte al BSC en el único centro de supercomputación de Europa con dos entradas entre las 20 primeras del ranking LINPACK que clasifica a los 500 supercomputadores más potentes del planeta.
La partición denominada de propósito general (CPU) es la más grande del mundo basada en la icónica arquitectura computacional x86 de Intel, con un rendimiento pico de 45,4 petaflops (45.400 billones de cálculos por segundo) gracias al nuevo procesador Sapphire Rapids. Esta parte del supercomputador, fabricada por Lenovo y clasificada en la 19ª posición del ranking LINPACK, está especialmente concebida para resolver problemas científicos complejos por su capacidad de dividir los recursos de la máquina para ejecutar múltiples tareas o programas simultáneamente, en lugar de estar dedicada exclusivamente a una tarea particular. Esto permite una mayor flexibilidad y mejora la eficiencia, ya que diferentes usuarios o proyectos podrán utilizar el superordenador al mismo tiempo en función de sus necesidades.
El nuevo MareNostrum 5 destaca también por su gran capacidad de almacenamiento, al pasar de los 15 Pbytes disponibles en MareNostrum 4 a 650 Pbytes. El sistema ofrece una capacidad neta de 248 Pbytes en disco que se complementa con una solución de almacenamiento de larga duración basada en cintas con una capacidad adicional de 402 Pbytes, gracias al sistema de ficheros Spectrum Scale de IBM.
Además, MareNostrum 5 tiene una red de interconexión basada en InfiniBand NDR200, que permite a todos los nodos del sistema, más de 8.000 en total, cooperar intercambiando información para solucionar los problemas más complejos mejorando notablemente la velocidad de operación, en tiempo y en consumo, respecto a MareNostrum 4.
El uso principal de MareNostrum 5 está destinado a la investigación de científicos españoles y europeos, aunque también estará disponible para la investigación en empresas, bajo condiciones especiales. El acceso se realiza mediante convocatorias competitivas y con evaluación por pares, con priorización de los proyectos según su importancia.
Al aumentar la potencia de cálculo, la memoria del sistema y el número de núcleos, MareNostrum 5 ayudará a solucionar más problemas, y de mayor complejidad. Por ejemplo, las simulaciones de cambio climático podrán tener mayor resolución, pasando de representar fenómenos con escalas espaciales de cientos de kilómetros a incluir procesos que tienen lugar en escalas de pocos kilómetros, lo que hará que las predicciones sean mucho más precisas y fiables. En este sentido, gracias a MareNostrum 5, España tendrá un papel clave en el proyecto Destination Earth de la Unión Europea, cuyo objetivo es desarrollar una réplica virtual completa del planeta Tierra que permita predecir los efectos del cambio climático, y crear y testear escenarios para un desarrollo más sostenible.
Del mismo modo se podrán abordar problemas mucho más complejos de inteligencia artificial y análisis de grandes volúmenes de datos. Así, por ejemplo, se podrá generar modelos del lenguaje masivos entrenando redes neuronales mucho mayores con centenares de miles de millones de parámetros, usando conjuntos de datos infinitamente más grandes que los actuales. Esto supone un cambio disruptivo en el ámbito y abre posibilidades hasta ahora impensables.
Además de las predicciones climáticas y los grandes modelos de lenguaje, MareNostrum 5 está especialmente diseñado para reforzar la investigación médica europea en el diseño de nuevos fármacos, desarrollo de vacunas y simulaciones de propagación de virus. También será una herramienta crucial para la ciencia de materiales y la ingeniería, que podrá beneficiarse del potencial del nuevo supercomputador en áreas como el diseño y optimización de aviones basado en la simulación y la gestión de los datos para conseguir una aviación más segura, limpia y eficiente. Igualmente, el nuevo supercomputador europeo servirá para avanzar en la simulación de procesos de generación de nuevas formas de energía como la fusión nuclear.
