A apenas 20 minutos del Camp Nou se encuentra uno de los superordenadores más potentes del mundo, el MareNostrum 4. Teniendo en cuenta su rendimiento máximo de 13,7 petaflops (es decir, puede realizar 13.700 billones de operaciones por segundo), casi nadie pensaría que este superordenador se encuentra dentro de una capilla. Pero así es.
El Marenostrum 4 reside desde junio de 2017 en la capilla de Torre Girona, unos terrenos de Barcelona que a mitad del siglo XIX pertenecían al alcalde Manuel Girona y que desde 1975 son propiedad de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). Una curiosa localización para el tercer superordenador con mayor rendimiento de Europa y el decimotercero del mundo, según la última clasificación del ranking Top500.
Desde abril del 2005 la antigua capilla ha servido como lugar de investigación del Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), un consorcio del Gobierno de España, la Generalitat de Catalunya y la UPC cuyo objetivo es la investigación en el marco de la supercomputación.

Precisamente, los científicos e ingenieros del BSC han sido los encargados de desarrollar las distintas versiones del MareNostrum desde que el primer supercomputador de este tipo viera la luz en 2005. Y desde entonces, la potencia de los distintos superordenadores del BSC ha crecido de forma significativa.


ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

“Con sus 13,7 petaflops de potencia, el MareNostrum 4 es capaz de hacer en un día lo que el primer MareNostrum hacía en un año”, destaca el director del BSC, Mateo Valero, en la presentación de los procesadores Intel Xeon en Torre Girona el pasado martes. Precisamente, el MareNostrum 4 utiliza 3.456 nodos de procesadores Intel Xeon Platinum, lo que le garantiza una potencia doce veces mayor que el MareNostrum 3 con un 30% más de consumo energético.
El MareNostrum 4 está formado por tres módulos diseñados por fabricantes diferentes, además de un cuarto módulo fabricado por Fujitsu con tecnología ARM que aún no está instalado. El módulo principal está construido con tecnología de Lenovo e Intel, mientras que los dos restantes pertenecen a IBM-NVIDIA e Intel. Ambos módulos serán sustituidos con versiones definitivas con mejores procesadores y aceleradores para la evaluación de superordenadores de 2020. En cuanto a su almacenamiento, el MareNostrum 4 destaca por una capacidad de disco de 14 petabytes, es decir, más de 14 millones de GB.


Tal y como destaca el director de operaciones del BSC, Sergi Girona, este superordenador está compuesto por un total de 48 armarios o ‘racks’, cada uno de ellos con 72 nodos de Intel, 1.300 kilos de peso y 32 kW de consumo máximo de energía, así como un sistema de refrigeración líquida. Todos estos componentes ocupan una superficie total de 160 metros cuadrados de una habitación de cristal situada en la sala principal de la capilla.
El coste total del MareNostrum 4, así como los trabajos asociados a su instalación y puesta en marcha, ha sido de 34 millones de euros, financiados por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.

QUÉ HACE EL MARENOSTRUM 4

Aunque el MareNostrum 4 es una creación del BCS, este consorcio tan solo acapara un 4% del uso total del superordenador. El 80% de las tareas encargadas al MareNostrum 4 son realizadas por investigadores de la PRACE, una asociación científica europea encargada de la investigación mediante la supercomputación. El 16% restante de su capacidad es usado por la Red Española de Supercomputación, una infraestructura de 13 supercomputadoras españolas conectadas entre sí. En este sentido, Mateo Valero recuerda que cualquier investigador puede solicitar acceso gratuito al MareNostrum 4 para sus investigaciones, siempre y cuando el proyecto presentado sea evaluado y aprobado por el BSC.
Pero, ¿para que se utilizan los superordenadores en general, y el MareNostrum 4 en particular? Gracias a la supercomputación, los científicos pueden realizar experimentos sobre varios campos en una simulación informática, por lo que se hacen pruebas que en el mundo real serían muy caras o peligrosas. “Estas simulaciones evitan la muerte de millones de animales sujetos a pruebas científicas”, afirma Valero, y añade que sin los superordenadores “no se habría avanzado lo mucho que se ha avanzado”.

En concreto, el MareNostrum 4 realiza experimentos simulados en cuatro ámbitos científicos: aplicaciones informáticas en ciencia e ingeniería, ciencias de la computación, ciencias de la vida y ciencias de la tierra. De esta forma, este superordenador es capaz de usar métodos computacionales para comprender organismos vivos, desarrollar nuevos modelos de programación y herramientas para máquinas, y crear ‘software’ para realizar simulaciones de cualquier tipo.
Otro de los usos destacados del MareNostrum 4 es el desarrollo de modelos globales y regionales para realizar pronósticos atmosféricos a corto, medio y largo plazo. Gracias a ello, el BSC puede saber “lo que pasará en cientos de años respecto al cambio climático”, según detalla el coordinador del grupo de Ciencias de la Tierra del BSC, Kim Serradell, aunque también especifica que la especialidad de este grupo es el pronóstico respecto a las próximas semanas y meses.
Una de las tareas principales del grupo de Ciencias de la Tierra es usar el MareNostrum 4 para obtener información sobre los contaminantes en el aire y analizar la dispersión del polvo. De esta forma, los científicos del BSC han sido capaces de pronosticar las calimas que afectan a las Islas Canarias, así como advertir al Ayuntamiento de Madrid sobre el nivel de contaminación del aire para reducir el tráfico de automóviles.

Con información de El País