"En inform¨¢tica, la tecnolog¨ªa actual se agota"

La inform¨¢tica se apresta a vivir en los pr¨®ximos a?os cambios trascendentales que confirmar¨¢n la revoluci¨®n que la uni¨®n del c¨¢lculo de altas prestaciones y las comunicaciones vienen esbozando desde hace un tiempo. Al menos as¨ª lo cree Mateo Valero, director del departamento de Arquitectura de Computadores de la Universidad Polit¨¦cnica de Catalu?a y del Centro de Computaci¨®n y Comunicaciones de Catalu?a la ¨²nica gran instalaci¨®n en inform¨¢tica existente en Espa?a. Valero recibi¨® recientemente el Premio Rey Jaime I de Investigaci¨®n, dotado con 12 millones de pesetas, por su trayectoria.Pregunta. ?Qu¨¦ se investiga hoy en computadores? ?Queda a¨²n algo por inventar?

Respuesta. Desde la aparici¨®n del ENIAC -el primer ordenador- hace 51 a?os, y sobre todo tras la irrupci¨®n del mieroprocesador, en 1971, la inform¨¢tica ha sufrido grandes cambios. Su constante miniaturizaci¨®n e integraci¨®n ha permitido fabricar computadores cada vez m¨¢s r¨¢pidos. Pero, a la velocidad actual, la tecnolog¨ªa de semiconductores en la que se basa se va a agotar en pocos a?os. Probablemente no alcance m¨¢s de 15. Por ello hay que continuar investigando y empezar a pensar en alternativas.

P. ?Tan r¨¢pidamente avanza la tecnolog¨ªa?

R. La velocidad actual permite duplicar cada 18 meses el n¨²mero de transistores en un chip (microprocesador). Al ser el procesador cada vez m¨¢s r¨¢pido, integrado y seguro, arrastra el dise?o de computadores. Los arquitectos de computadores nos vemos superados constantemente por la teconolog¨ªa. A veces no sabemos qu¨¦ hacer con esos transistores de m¨¢s.

P. ?Hasta d¨®nde se puede llegar?

R. Con la tecnolog¨ªa disponible, hasta dentro de muy poquito. El l¨ªmite tecnol¨®gico actual en cuanto a la velocidad y potencia de c¨¢lculo es el tera flop, que re¨²ne 9.000 pentiums en paralelo a una frecuencia de 200 megahercios. Ahora se pretende construir el petaflop, una m¨¢quina mil veces m¨¢s r¨¢pida. Pero se construir¨¢ con la misma tecnolog¨ªa, similar a la de los ordenadores personales. La teconolog¨ªa actual no puede seguir escal¨¢ndose m¨¢s. Ya se han observado efectos cu¨¢nticos en transistores muy miniaturizados. No es posible reducirlos m¨¢s.

P. ?Qu¨¦ alternativas se prev¨¦n?

R. En el petaflop la alternativa real prevista por los investigadores es la reuni¨®n de tres tecnolog¨ªas. Se trata de construir un multiprocesador en el que la parte interna de c¨¢lculo sea tecnolog¨ªa de bajas temperaturas (permitir¨¢ multiplicar por cien la frecuencia), realizando las conexiones con tecnolog¨ªa ¨®ptica.

P. ?Qu¨¦ puede suponer este salto tecnol¨®gico?

R. Que una m¨¢quina sea mil veces m¨¢s r¨¢pida es much¨ªsimo. La potencia va a ser enorme. Por poner un ejemplo, el Pentium actual, que puede comprarse por 200.000 pesetas, ya es m¨¢s r¨¢pido que el Cray- 1, el primer superordenador de la historia, construido en 1976. Al precio actual, ese mismo superordenador costar¨ªa 2.000 millones de pesetas. El tir¨®n de la tecnolog¨ªa es muy importante, y con ¨¦l vienen los programadores que inventan nuevas y m¨¢s potentes aplicaciones. El problema es c¨®mo utilizar esa enorme potencia.

P. ?Existen otras alternativas?

R. Hay quien investiga ya en ordenadores cu¨¢nticos o incluso en ordenadores biol¨®gicos basados en la capacidad de procesamiento de las prote¨ªnas. Hay que entender primero c¨®mo funcionan para construir m¨¢quinas que calculen de otra forma. En cualquier caso, que sean r¨¢pidas, baratas y deterministas, como te¨®ricamente lo es el ordenador actual.

P. Mientras llega ese futuro, ?en qu¨¦ se est¨¢ trabajando?

R. Sin duda, en hacer computadores cada vez m¨¢s r¨¢pidos. Nuestro grupo, de 40 personas, trabaja ya en ello. Hay par¨¢metros, como el tiempo de ciclo, que empiezan a estar ya muy apurados. Por ejemplo, un Pentium de 200 megahercios trabaja a cinco nanosegundos. En ese periodo, que influye en el tiempo de c¨¢lculo o de ejecuci¨®n de programas, lanzas tres instrucciones por ciclo. Otras m¨¢quinas m¨¢s r¨¢pidas pueden lanzar cuatro, pero es dif¨ªcil superar esa barrera. Se estudia la posibilidad de lanzar de 10 a 15 instrucciones por ciclo. Tambi¨¦n puede tocarse la tecnolog¨ªa. Por ejemplo, aumentando el n¨²mero de procesadores en paralelo o dise?¨¢ndolos para que se repartan eficientemente las instrucciones.

P. Entonces, aunque la tecnolog¨ªa se agote, no se han explotado todav¨ªa todas sus posibilidades.

R. No, en absoluto. Se cree que los problemas actuales de los computadores finalizar¨¢n cuando la tecnolog¨ªa se agote. Por eso la tendencia es a esperar a que el crecimiento tecnol¨®gico se aproxime a su l¨ªmite para aprovechar las posibilidades del paralelismo. Eso puede ocurrir en diez a?os.

P. ?El paralelismo es pues el futuro inmediato?

R. S¨ª, pero hay que tener en cuenta que no todas las aplicaciones son ejecutables en m¨¢quinas con varios procesadores en paralelo.

P. ?Hay que cambiar el dise?o de aplicaciones?

R. Lo mejor ser¨ªa dise?arlas pensando en que se van a paralelizar. Una de las l¨ªneas de investigaci¨®n es tratar de que aplicaciones ya desarrolladas puedan correr con procesadores en paralelo. Nuestro grupo lidera el proyecto Nanos de la Comunidad Europea, cuyo objetivo es repensar compiladores, sistemas operativos y la propia arquitectura del ordenador para que el software existente pueda ejecutarse en multiprocesadores. Intel ha comercializado ya placas con cuatro procesadores para aplicarlos a ordenadores personales. Las m¨¢quinas que utilizamos en investigaci¨®n, con 8 o 16 procesadores, son los ordenadores personales de un ma?ana que est¨¢ a cinco a?os vista. Otro proyecto europeo, el Mohoteu, que tambi¨¦n lideramos nosotros, pretende adaptar programas que antes se ejecutaban en supercomputadores a estaciones de trabajo.

P. ?C¨®mo van a influir todos estos desarrollos en las comunicaciones?

R. Comunicaciones y c¨¢lculo de altas prestaciones son ¨¢reas estrat¨¦gicas. Hoy las redes norteamericanas van a m¨¢s de un gigabit por segundo. En Europa se pretende que haya una red a 34 megabits por segundo ?casi cien veces m¨¢s lento que lo que ya existe en Estados Unidos!- La combinaci¨®n es, en cualquier caso, explosiva. En pocos a?os se podr¨¢ transmitir el equivalente a 100.000 libros en un segundo. Si se dispone, como parece evidente, de ordenadores capaces de procesar esta informaci¨®n, estaremos en las puertas de una gran revoluci¨®n.