Finis Terrae en Tempos Novos

A revista Tempos Novos xa ten novo número nos quioscos (eu pilleino o pasado domingo en Parrado):

E nesta ocasión publicaron unha colaboración miña falando do último superordenador do CESGA:

A supercomputación do Finis Terrae
Galicia é unha das poucas Comunidades Autónomas que conta coa fortuna dun Centro de Supercomputación. O CESGA sitúanos á cabeza de distintos eidos da investigación e grazas á súa última incorporación, o superordenador Finis Terrae, mesmo nos salienta en Europa.

A aposta pola innovación e o desenvolvemento levou a que o Centro de Supercomputación de Galicia se fixese cun novo superordenador, o Finis Terrae, considerado un dos equipos con máis memoria compartida de Europa. Para entender a dimensión lóxica deste sistema teremos que repasar unha serie de números que chegan a marear se os comparamos cos equipos informáticos cos que estamos afeitos a traballar na casa ou na oficina.

O Finis Terrae é unha constelación de sistema de memoria compartida fabricada por HP que integra no seu interior 2.580 unidades de proceso de Intel con 8 Gb de memoria cada unha, de xeito que suma 19 Terabytes de memoria. Tamén ten 390 Terabytes de disco e unha libraría de cintas magnéticas cunha capacidade total de 1,1 Petabytes (podendo chegar ao dobre de capacidade mediante tecnoloxías de compresión). Con estas cantidades astronómicas case temos que aprender grego para contar os ceros que forman as memorias que utilizamos nos ordenadores, comezando dos kas aos xigas pasando polos megas, e dirixíndonos agora aos teras e aos petas. De seguir a este ritmo incluso nos teremos que afacer a sufixos coma exa, zetta ou yotta, que aínda non se utilizan con frecuencia no mundo da informática, pero, ¿quen sabía hai 10 anos o que era un petabyte?

Pero por moito que mareen estas cantidades cheas de ceros á dereita, estamos a falar de memoria, que é algo que poderiamos entender coma ilimitado (sempre podemos engadir máis discos) e os  supercomputadores apuntan normalmente a outra dirección: a potencia de cálculo. E neste eido o Finis Terrae, ese equipo informático que ocupa unha superficie de 140 metros cadrados, ten un peso de 33,5 toneladas e precisa para funcionar de 85 quilómetros de cable, sendo capaz de desenvolver 16 millóns de operacións por segundo, o que resulta de especial utilidade para a resolución de problemas que ata o momento eran inalcanzables.

A necesidade da supercomputación

Cando falamos de superordenadores é doado que nos veña á cabeza a imaxe de grandes salas cheas de pantallas ou de armarios con cintas, principalmente destinados a usos militares, coma se o futuro do mundo dependese dos cálculos que fixesen unhas máquinas e, aínda que na realidade si que existen equipos así, o certo é que os principais usos da supercomputación nacen da necesidade de cálculo da ciencia e da tecnoloxía.

Un dos exemplos máis habituais do uso de superordenadores non é outro que a predición meteorolóxica. ¿Por que é preciso empregar unha supercomputadora para iso? Pois porque canta máis información recollamos, máis posibilidades temos de que as predicións sexan atinadas, o que explica por que nos últimos anos os homes do tempo se equivocan moito menos que antes. Se collesen toda a información precisa para facer unha predición meteorolóxica e tivesen que empregar un ordenador ordinario para analizala, teriamos que agardar 3 ou 4 días para coñecer o tempo que fará mañá, cando o resultado da operación xa non tería ningunha utilidade. En cambio,  se podemos aplicar moitos recursos en paralelo para resolver o problema, teremos unha solución a tempo, e canto mellores sexan os medios cos que contemos máis precisión poderemos aplicar aos cálculos (aínda que pareza algo banal, a meteoroloxía é un factor moi importante no desenvolvemento produtivo humano).

Existen outros casos nos que o tempo de cálculo tamén é importante. Nas enxeñerías é habitual empregar potentes equipos para calcular estruturas e as farmacéuticas poden adiantar anos de experimentacións mediante simulacións informatizadas. No eido da xenética, que recentemente está a cobrar moito peso, sabendo o complexo que é unha cadea de ADN, está claro que a súa análise  precisa tanto de memoria coma de velocidade de proceso. Así pois, a supercomputación non é unha necesidade informática, senón unha aplicación da computación para atender á demanda social.

Lonxe parecen quedar os tempos nos que se construían superordenadores para a criptoanálise (descodificar as comunicacións dos inimigos en tempos de guerra), e agora o normal é aplicar a potencia de cálculo para estimar a resistencia dunha ponte, simular un túnel de vento para probar o deseño dun coche ou un avión, imitar a reacción entre compostos químicos para descubrir novos medicamentos ou explorar cadeas de ADN para atopar o remedio ao mal de  Alzheimer. Tendo estas aplicacións en conta xa non sorprende que no Finis Terrae se gastasen 61 millóns de euros, pois  enténdese que eses cartos son un investimento para o futuro, que permite aos investigadores galegos avanzar no mesmo nivel que outros científicos do estranxeiro, para que a innovación sexa posible dende aquí.

Primeiros resultados

Dende o Centro de Supercomputación de Galicia só poden estar orgullosos da súa criatura, pois durante o seu período de probas permitiu que científicos cataláns resolvesen o problema dos puntos de Fekete, consistente en achar a disposición axeitada das partículas para que a interacción sexa mínima sobre un obxecto (o que podería ter importantes vantaxes para a industria química). Para iso, tiveron que botar man de 350.000 follas de cálculo, resultando do proceso 50 millóns de xeitos de habilitar os puntos sobre unha esfera (fronte aos 2.000 atopados en operacións anteriores), sendo este só un exemplo dos 20.000 problemas que o superordenador resolveu antes da súa inauguración oficial durante unha xornada técnica no Instituto de Investigacións Agrobiolóxicas (o que ilustra perfectamente que a computación é unha ferramenta e non un fin en si mesmo).

Para continuar co compromiso investigador, o CESGA anunciou que dará libre acceso ao seu superordenador ás grandes iniciativas que conten cun especial interese para a ciencia, que se seleccionarán a través de dúas convocatorias anuais, e entre as que se repartirá o 20 por cento da capacidade total de Finis Terrae (uns 4 millóns de horas de cómputo). Temos así que o supercomputador galego non é só unha ferramenta, senón que tamén é unha porta coa rede de investigadores do CSIC.

Aínda que non se pechará a ningún eido investigador en concreto, as principais áreas científicas ás que se orienta o Finis Terrae son a nanotecnoloxía, as ciencias da vida, as ciencias do mar, as novas enerxías e a supercomputación (ou cálculo puro).

Aposta de futuro

Contar cun supercomputador coma o Finis Terrae ten moitas vantaxes, pois os investigadores galegos teñen así de man unha ferramenta de grande utilidade coa que realizar moitos dos seus cálculos a grande velocidade, servíndolles tamén a experiencia para coñecer como se traballa neste tipo de contornos, polo que dende Galicia se pode acadar a mesma experiencia práctica que noutros centros de investigación internacionais. Pero tamén hai que considerar que a propiedade dun sistema de tanta utilidade tamén pode atraer desenvolvementos, o que lle dá ao equipo un importante valor estratéxico, que sitúa ao CESGA nunha posición excepcionalmente boa no mapa investigador europeo, nun momento no que moitos desenvolvementos xa non dependen da localización xeográfica (dadas as facilidade achegadas polas infraestruturas de rede) e o illamento histórico galego desaparece cando falamos de supercomputación, grazas non só a Finis Terrae, senón a todo o bo facer do CESGA durante os seus anos de vida.

Agardemos que tanto as Universidades galegas como as iniciativas privadas busquen xeitos de destacar neste eido de futuro, que cada día temos máis presente, para que deixemos de pensar no Finis Terrae coma un ordenador de grandes dimensións físicas, e o idealicemos coma un proxecto, unha iniciativa, unha idea dunha rede de interacción entre persoas na procura do coñecemento.

Eu sempre pensei que meter cartos en superordenadores é case coma tirar con eles, pois resultan moi caros na meirande parte dos casos, xa que moitos dos seus usos se poden facer cun hardware moito máis económico, pero iso non quere dicir que sexa unha tecnoloxía que haxa que desbotar. ¿Cómo explicalo? Pois o mellor exemplo que se me pasa pola cabeza é o AVE. Si, montar o AVE é carísimo e a min tamén me parece que non paga a pena (pois prefiro que se invista en estradas) pero está claro que un Goberno non pode deixar de lado un medio de transporte que permite unha comunicación rápida.
Ter supercomputación ou AVE en Galicia son así oportunidades, que en si mesmas non son nin boas nin malas, xa que todo depende do aproveitamento que tiremos delas. Non sei o que pasará co AVE, pero co Finis Terrae parece que as cousas están a saír moi ben, e as críticas sobre o custo dos equipos deben traducirse en parabéns pola labor realizada.

Comentarios