‘10.000 ordinadors en un’ al servei de les investigació científica més puntera

 

El MareNostrum. Foto: Ronald Halbe La capella de Torre Girona, propietat d’una de les famílies benestants de Barcelona i actualment part del Campus Nord de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) hostatja el MareNostrum, un dels superordinador més potents d’Europa. Aquesta instal·lació -que equival a 10.000 ordinadors personals- és la joia de la corona del Barcelona Supercomputing Center – Centre Nacional de Supercomputació (BSC-CNS) i s’utilitza per a aplicacions tant diverses com la predicció del canvi climàtic, de models de contaminació atmosfèria o en el desenvolupament de nous materials. Quasi dues-centes persones treballen en aquest centre de recerca promogut per la UPC, la Generalitat de Catalunya i el Ministeri espanyol d’Educació i Ciència. El seu director és Mateo Valero, catedràtic en arquitectura de computadors, que entre altres reconeixements va ser premiat el 2006 per la Fundació Catalana per a la Recerca i la Innovació.

Article publicat a Sostenible (14/01/2008)


Cal destacar que el 70% de les denominades ‘hores de càlcul’ les utilitza centres de recerca, institucions o empreses que dificilment podrien disposar d’aquest tipus d’eines però que són imprescindibles per a les seves investigacions i aplicacions. Malgrat que bàsicament són de l’Estat espanyol també l’utilitzen grups d’arreu del món. La resta, es tracta d’investigacions pròpies del BSC que es divideixen en dues grans àrees: la supercomputació i arquitectura de computadors; i la investigació en les denominades e-ciències (de la vida i de la terra). En un futur es preveu la creació d’altres grups propis vinculats a la física, a la ingeneria, a la química i a les ciències dels materials.

Fins fa poc líder europeu
L’any 2003 l’empresa nord-americana IBM va obrir un concurs per a la instal·lació d’un supercomputador. El guanyador va ser la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) que ja col·laborava amb aquesta corporació a través del Centre Europeu de Paral·lelisme de Barcelona (CEPBA), un centre de recerca mixt dedicat a a l’arquitectura de computadors.

Des de la seva posada en funcionament a novembre de 2004 fins el mateix mes d’enguany el MareNostrum ha estat la computadora més potent d’Europa (a excepció d’un petit període de tres mesos). ‘En aquest món és un record!’ afirma José Maria Baldasano, catedràtic en enginyeria ambiental i director de l’àrea de Ciències de la Terra del BSC. Tanmateix, en la darrera revisió ha retrocedit fins a la tercera posició d’aquest rànquing. Ara bé, tal com anuncia Baldasano en un període màxim de dos o tres anys el MareNostrum veurà la seva capacitat multiplicada per cent.

A diferència del que hom podria pensar ‘no és una qüestió d’espai’, i és que el 2006 se’n va duplicar la potència sense augmentar-ne el volum físic. Des d’aleshores el MareNostrum equival a ‘10.000 ordinadors personals en un’ fet que li permet realitzar 93 bilions d’operacions de càlcul cada segon. Tot plegat suportat per un sistema operatiu Linux -programari lliure-. ‘IBM entenia que calia aprofitar la tecnologia disponible, millorar-la i aconseguir suportar la capacitat de càlcul requerida’ afirma Baldasano.

Com es pot aconseguir aquesta potència amb un espai relativament petit? La resposta és fàcil i al mateix temps difícil d’imaginar: el xip informàtic és l’artefacte que concentra més energia per unitat de volum després del sol, el reactor de fissió i el coet espacial. I es tracta d’una cursa sense final, ja que l’empresa Intel pretén desenvolupar per l’any 2012 xips que multipliquin per 10.000 la capacitat actual.

Tornant al MarenNostrum, la necessitat d’ampliar-lo és fàcilment comprensible. I és que la seva taxa d’ús ja assoleix el 80%, una magnitud que es considera molt elevada. Per entendre-ho quan això ho fem en un ordinador personal, sigui la memòria o el disc dur, el sistema ‘pateix’. En aquest sentit, cada quadrimestre un comitè extern avalua els diversos projectes presentats i en distribueix les hores de càlcul.

Més de dos-cents projectes
En aquests tres anys de vida MareNostrum ha permès tirar endavant dos centenars de projectes d’investigació en àrees tan dispars com les ciències de la vida, la biomedicina, la química, la ciència dels materials, la física, l’enginyeria, les ciències de la terra i l’astronomia.

En destaquen entre molts d’altres l’anàlisi de la interacció entre proteïnes per millorar el disseny de farmacs; la localització de regions homòlogues de genomes d’espècies tant diferents com el ratolí i els humans; a simular les condicions del Big Bang, a millorar el disseny hidrodinàmic del vaixell espanyol que va participar a la Copa Amèrica de València; o per exemple, en estudiar els fluxos turbolents que es creen al voltant de les ales dels avions.

En el cas de les Ciències de la Terra les àrees d’estudi són la modelització meteorològica i climàtica, l’estudi de la qualitat de l’aire i els canvis en el pol mineral. La capacitat de càlcul permet assolir resolucions molt altes (en alguns casos fins a 1 km2) fet que suposa una capacitat de predicció molt elevada.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

%d bloggers like this: