Los 'milagros' tangibles de la supercomputación

En el área del Departamento de Física y el Instituto de Cosmología Computacional, el doctor Alastair Barden, jefe del servicio COSMA HPC, destaca cómo su equipo afronta el enorme trabajo de desvelar el estudio, a través de la supercomputación, sobre el nacimiento y el desarrollo del universo: «Hacemos simulaciones cosmológicas, desde el inicio del Big Bang hasta el día de hoy». Tal cual.

Un 'work in progress' posible gracias a los procesadores AMD EPYC de AMD, que permiten conjuntos de datos de simulación mucho más grandes con una ejecución más rápida para acelerar el proceso, con empeños, en el caso de lo investigado en Durham, como The MilleniumTNG-XXL Simulation, una representación de la estructura del universo a través de diez billones de años luz.

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Este entorno de investigación de vanguardia se integra en el entorno de supercomputación DiRAC, que cuenta con cuatro sedes en universidades del el Reino Unido. Como resultados recientes, destacan el análisis de los misteriosos 'gigantes gaseosos' de Júpiter, uno de los mayores estudios de atmósferas de exoplanetas, realizado con ordenadores de alto rendimiento (a través de 1.000 horas de observaciones con telescopios). O el proyecto SIBELIUS, para producir la mayor y más precisa representación virtual del universo hasta la fecha (más de un petabyte de datos).

Toda una propuesta propia de ciencia ficción, sobre la que Sam Smallwood, Senior Field Application Engineer en AMD, destaca la importancia de la adaptación tecnológica: «Los 'superordenadores' están ayudando a resolver algunos de los retos más difíciles del mundo mediante la simulación de las complejas interacciones que subyacen en la ciencia del clima, las estructuras subatómicas, la genómica, la física, la investigación biomédica, etc. Los superordenadores de la exaescale pueden realizar mil millones de operaciones cada nanosegundo, lo que permite obtener información a una velocidad sin precedentes para estas simulaciones cruciales».

Smallwood destaca, además, el liderazgo de la compañía en la computación de alto rendimiento (HPC) impulsando los superordenadores más rápidos y de mayor eficiencia energética del mundo «como en el caso del superordenador Frontier, impulsado por las CPUs AMD EPYC y los aceleradores AMD Instinct, que ha conseguido el puesto número uno en las listas de rendimiento 'Top500', 'Green500' y 'HPL-AI', una primicia en el sector».

Otros casos de uso destacados por Smallwood son «los procesadores EPYC, que 'alimentan' al último superordenador de la Agencia Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Tailandia, proporcionando el rendimiento necesario para avanzar en la investigación en medicina, previsión meteorológica y otros campos. Además, el Centro de Supercomputación de Ohio ha anunciado recientemente Ascend, un nuevo clúster de HPC compuesto por servidores Dell Technologies PowerEdge con procesadores AMD EPYC».

En el caso de España, como comenta Rafael Mayo García, responsable de la línea de computación científica del Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), «la supercomputación está liderada por la Red Española de Supercomputación, en la que uno de sus nodos pertenece al Ciemat. Este centro fue pionero de la supercomputación en España, alojando ininterrumpidamente desde 1959 superordenadores con los cuales se han podido realizar avances cruciales en campos como la consecución de la energía de fusión, la innovación y seguridad nucleares, la eficiencia de las energías renovables, la reducción de la contaminación atmosférica, la predicción del daño por irradiación en personas y materiales o, más recientemente, nuevas terapias génicas exitosas contra las consideradas 'enfermedades raras'».

Mayo García también subraya la importancia de la confluencia entre tecnología y energía: «Igualmente, se trabaja en la propia ciencia de la computación para que estos supercomputadores sean cada vez más eficientes y consuman menos energía». Supercomputación aplicada, ampliada, a la tan necesaria necesidad de ahorro energético global: «Gracias a estos cálculos masivos y a su capacidad para manejar cantidades ingentes de datos (a los que se denomina 'el petróleo del siglo XXI'), se están realizando simulaciones de distintos escenarios energéticos futuros, a partir de los cuales optimizar nuestro consumo y disminuir nuestra dependencia energética en Europa».

Además del Ciemat, España cuenta con referencias internacionales como el también pionero Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), con más de 500 científicos y gestor de la Red Española de Supercomputación (RES). Y en el caso del Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid (CeSViMa), en el Parque Científico y Tecnológico de la UPM de Madrid, el 'superordenador' Magerit 'viaja' por el universo para analizar los datos obtenidos por el telescopio espacial James Webb (por el proyecto internacional JWST). Como en el caso del equipo liderado en Durham por el doctor Barden, abordan la captación y análisis de millones y millones de datos para saber qué pasó después del 'Big Bang'.