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El nuevo MareNostrum 5, padre de los superordenadores Made in Europe
El nuevo modelo tendrá una potencia máxima estimada de 200 petaflops (200.000 billones de operaciones por segundo), hasta 17 veces superior a la del actual MareNostrum 4

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El nuevo MareNostrum 5, padre de los superordenadores Made in Europe 4
El nuevo MareNostrum 5, padre de los superordenadores Made in Europe 5
     El Centro Nacional de Supercomputación (BSC, Barcelona Supercomputing Center) aspiraba a albergar uno de los supercomputadores más potentes de la Unión Europea. Finalmente, a principios de este mes de junio, la Comisión Europea anunciaba oficialmente que el BSC ha sido elegido la sede para instalar el llamado MareNostrum 5

    “MareNostrum” es el nombre genérico que utilizamos en el BSC para referirnos a las diferentes actualizaciones del supercomputador más emblemático del centro (donde hay otros superordenadores) y el más potente de España. Hasta hoy se han instalado cuatro versiones desde el 2004.

    El nuevo modelo será el siguiente de la saga y tendrá una potencia máxima estimada de 200 petaflops (200 000 billones de operaciones por segundo), hasta 17 veces superior a la del actual MareNostrum 4. Se prevé que mezcle varios tipos de tecnologías de computación (como los procesadores especiales masivamente paralelos GPU y los procesadores CPU tradicionales). La utilización de la supercomputación para disciplinas y actividades cada vez más diversas hace que los supercomputadores de hoy en día tengan que dar respuesta a problemas con necesidades diferentes.

    Ofrecer una arquitectura heterogénea, en principio a base de dos grandes bloques con características diferentes, es la propuesta que plantea el BSC para optimizar tanto los tiempos de respuesta como el consumo energético de los distintos trabajos que tendrá que computar el futuro superordenador. Los detalles de esta arquitectura heterogénea se irán perfilando a medida que avancen los trabajos de definición y licitación de la infraestructura.


Un nuevo espacio en construcción

    El MareNostrum 5 se instalará en un edificio que se está construyendo al lado de la capilla de la Torre Girona, de la Universitat Politècnica de Catalunya, donde reside el actual MareNostrum 4. Quizás algunos componentes del nuevo supercomputador MareNostrum 5 ocuparán parte de este antiguo espacio, aunque el grueso principal llenará los 700 metros cuadrados del nuevo edificio que se prevé que entre en funcionamiento el 31 de diciembre de 2020.

    El superordenador tendrá un coste de 223 millones de euros, que es el presupuesto previsto para su adquisición, su instalación y para mantenerlo operativo durante 5 años. El 50 % de este presupuesto estará financiado por la Unión Europea y el otro 50 % por los estados que formaron el consorcio de apoyo a la propuesta desde el primer momento (Portugal, Turquía y Croacia). Irlanda, que dio su apoyo político a la propuesta, está estudiando incorporarse al consorcio, liderado por el BSC, al que, hasta la fecha de su constitución, prevista para finales de julio, podrían incorporarse también otros estados.

    Los patronos del BSC (el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Departament d’Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya y la Universitat Politècnica de Catalunya) también han apoyado desde el primer momento la candidatura del BSC.

    Sin duda este triunfo reconoce el ingente esfuerzo del gran equipo humano del BSC que trabajó intensamente en la propuesta de candidatura durante meses, orquestado por Mateo Valero (director del BSC), Josep Maria Martorell (director asociado del BSC) y Sergi Girona (director de operaciones del BSC y CIO).

El chip de los futuros supercomputadores

    Pero lo más importante del proyecto de este nuevo supercomputador no será su potencia de cálculo, sino la incorporación de una plataforma experimental dedicada a desarrollar nuevas tecnologías para la futura generación de supercomputadores. De esta manera, el BSC, además de ofrecer servicios de supercomputación de primer nivel para investigadores de toda Europa, contribuirá a que las futuras generaciones de supercomputadores puedan incorporar tecnologías íntegramente desarrolladas en Europa.

    El director del BSC explicó durante el acto oficial la importancia de esta plataforma experimental en el MareNostrum 5. “Europa, por seguridad y por soberanía, no puede seguir con el alto grado de dependencia que tiene respecto a las tecnologías de computación fabricadas en otros continentes” como parte de la iniciativa de la Comisión Europea de incluir el desarrollo de nuevas tecnologías en la hoja de ruta europea de la supercomputación, que se está llevando a cabo a través de la iniciativa EuroHPC-JU.

    En resumen, la Comisión Europea está financiando el desarrollo de un chip made in Europe como tecnología estratégica para garantizar la soberanía informática del continente y dejar de depender de otros países. La idea, según Mateo Valero, sería que el MareNostrum 6, que debería construirse en 2025, “ya podría estar íntegramente fabricado con componentes europeos”.

El corazón de la inteligencia artificial

    Mateo Valero ha dicho también que “será un supercomputador híbrido adaptado a los nuevos requerimientos de los usuarios de superordenadores, con especial énfasis en la inteligencia artificial”. La investigación en la inteligencia artificial ha estado guiada en gran parte por los hallazgos experimentales más que por la teoría.

    Los espectaculares avances desarrollados en este área a partir de 2012 solo han sido posibles gracias a que la computación que se requería estaba disponible. De esta manera, los investigadores de este campo han podido poner a prueba y ampliar viejas ideas, a la vez que han avanzado con nuevas que requerían muchos recursos de computación.

    La plataforma OpenAI publicó recientemente un estudio donde presentaban un análisis en el que se confirma que, desde 2012 —cuando Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever y Geoffrey E. Hilton emplearon por primera vez aceleradores hardware GPU en inteligencia artificial— la cantidad de computación disponible para generar modelos de inteligencia artificial ha aumentado exponencialmente. Al mismo tiempo, afirman que las mejoras en la capacidad de cálculo han sido un componente clave del progreso de la inteligencia artificial.

    La gráfica muestra la cantidad total de cálculo, en petaflop por día, que se han utilizado para entrenar redes neuronales referentes en la comunidad de investigación. Recordemos que un “petaflop/s-day”, el eje vertical del gráfico que está en escala logarítmica, equivale a realizar 1 000 000 000 000 000 operaciones de redes neuronales por segundo durante un día (s-day) o, equivalentemente, un total de aproximadamente 100 000 000 000 000 000 000 operaciones al día. Viendo esta gráfica, a nadie se le escapa la importancia de avanzar en la supercomputación para poder garantizar los avances en la inteligencia artificial.

    En resumen, el futuro MareNostrum 5 constituye una gran apuesta de Europa por el BSC, para que impulse el avance científico de la supercomputación y contribuya a posicionar Europa en el puesto que le corresponde en áreas tecnológicas tan estratégicas como son la supercomputación y la inteligencia artificial.



Jordi Torres
Catedrático de la UPC y BSC en Supercomputación e Inteligencia Artificial
Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech



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