España entra en el club de los 10 superordenadores más potentes del mundo

España dispone ya del Marenostrum 5, un nuevo superordenador que, con una capacidad de hasta 314.000 billones de cálculo por segundo, dota a Europa de la tecnología más avanzada en el ámbito de la supercomputación. Acelerará la investigación en Inteligencia Artificial, entre otros campos científicos de vanguardia, y acogerá a los dos primeros ordenadores cuánticos fabricados con tecnología europea. 

La Unión Europea y España han presentado este jueves el MareNostrum 5, el nuevo supercomputador europeo de clase mundial, en un acto celebrado en las instalaciones del Barcelona Supercomputing Center (Centro Nacional de Supercomputación, BSC-CNS) al que han asistido el presidente del Gobierno, Pedro Sánchez, el presidente de la Generalitat, Pere Aragonès, la ministra de Ciencia, Diana Morant, el alcalde de Barcelona, Jaume Collboni, el director general de la Dirección General de Comunicación, Redes, Contenidos y Tecnología de la Comisión Europea, Roberto Viola, el director del BSC-CNS, Mateo Valero, y el rector de la Universidad Politécnica de Cataluña, Daniel Crespo.

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 soberanía tecnológica de Europa.

El MareNostrum 5, cofinanciado por la Unión Europea y un consorcio de países liderados por España, pasa así a formar parte del selecto grupo de los diez supercomputadores más potentes del mundo y uno de los tres más poderosos de Europa.

Récord de cálculos por segundo

Marenostrum 5 tiene un rendimiento máximo de 314 operaciones de coma flotante por segundo (petaflops), lo que le permite realizar hasta 314.000 billones de cálculo por segundo. También destaca por su gran capacidad de almacenamiento, al pasar de los 15 petabytes disponibles en su versión anterior (MareNostrum 4) a 650 Pbytes, así como porque es 10.000 veces más potente que el Marenostrum 1.

Además, tiene una red de interconexión 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.

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 para acelerar la capacidad de investigar con inteligencia artificial, permitiendo nuevos avances científicos que ayudarán a resolver desafíos globales, destaca el BSC-CNS.

Arquitectura singular

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.

Resolver problemas complejos

La partición denominada de propósito general (CPU) es la más grande del mundo, con un rendimiento pico de 45,4 petaflops (45.400 billones de cálculos por segundo).

Esta parte del supercomputador, 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.

Partición acelerada

Por su parte, la partición denominada acelerada (GPU), es la tercera más potente de Europa y octava del mundo según el ranking LINPACK, con un rendimiento pico de 260 petaflops (260.000 billones de cálculos por segundo). Está especialmente pensada para potenciar la Inteligencia Artificial.

Esta parte del supercomputador cuenta con 4.480 procesadores de última generación, aceleradores de hardware creados para realizar tareas específicas de manera más eficiente que los procesadores de propósito general, lo que permite acelerar cálculos intensivos en áreas cruciales para la investigación como la inteligencia artificial o la simulación numérica.

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.

Más problemas

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, explica el BSC-CNS.

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.

Otro de los objetivos del MareNostrum 5 es crear gemelos digitales, es decir, réplicas virtuales de fenómenos complejos que dependen de miles de variables, como el clima, una enfermedad o un órgano humano. Estos gemelos digitales permiten entender y predecir el comportamiento de estos fenómenos, así como optimizar su gestión o tratamiento.

Inteligencia Artificial

Del mismo modo se podrán abordar problemas mucho más complejos de inteligencia artificial y análisis de grandes volúmenes de datos.

Así, por ejemplo, se podrán 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.

Ciencia de materiales e ingeniería

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.

Ordenadores cuánticos integrados

Está previsto que MareNostrum 5 integre también en los próximos meses dos ordenadores cuánticos, producto de tecnología europea.

El primero será el ordenador cuántico de la Red Española de Supercomputación (RES), que forma parte de la iniciativa Quantum Spain impulsada por el Ministerio de Transformación Digital a través de la Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial (SEDIA). Este primer ordenador cuántico, tal como informamos en otro artículo, está previsto que inicie su trayectoria con un mínimo de dos cúbits, pero con la perspectiva de alcanzar los 20 o 25 cúbits en pocos años.

El segundo ordenador cuántico que se construye también en el BSC-CNS forma parte de la red europea de computación cuántica.

Ambos ordenadores cuánticos serán de los primeros que entren en funcionamiento en el sur de Europa.

Marenostrum 6 e IA segura

La inauguración que ha tenido lugar hoy ha puesto de manifiesto varias cosas importantes: que ya está en la mente de todos el Marenostrum 6, que Cataluña y España se configuran como uno de los vectores de la ansiada soberanía tecnológica de Europa (ahora llamada autonomía estratégica), y que es urgente, para asegurar esta fortaleza, que la UE adquiera la capacidad de fabricar los chips que demanda esta ambición, algo que, según explicó Mateo Valero, estamos en condiciones de alcanzar con relativa facilidad.

También han insistido los diferentes oradores en las bondades de esta supertecnología, sugiriendo que España opta por un desarrollo tecnológico, particularmente en el ámbito de la IA, basado en la seguridad y el respeto de los derechos ciudadanos, tal como propone la Ley de IA de la UE recientemente aprobada en el Parlamento Europeo.

Por último, hay que tener en cuenta también el escenario que se conforma en torno al BSC-CNS: reúne las tres tecnologías que marcarán el futuro en las próximas décadas: supercomputación, Inteligencia Artificial y computación cuántica. Tres cargas de profundidad que, cuando se combinen, cambiarán la historia humana. España ya está en la cocina de ese futuro.