El superordenador Mare Nostrum empieza a trabajar en Barcelona

El superordenador Mare Nostrum, suministrado por IBM, cuarto en la clasificaci¨®n mundial, ya trabaja en las instalaciones de la Polit¨¦cnica de Barcelona. Mateo Valero, como responsable del Centro de Supercomputaci¨®n de Barcelona (BSC), un consorcio p¨²blico, es tambi¨¦n el responsable de a?adir a la inteligencia de la m¨¢quina, la inteligencia en c¨®mo y para qu¨¦ usarla. Los protocolos est¨¢n claros: "Hemos de dar servicio, la investigaci¨®n ha de crear riqueza". "Es una gran instalaci¨®n y, como todas, tiene unas reglas de uso". Para tutelarlas se crear¨¢ un comit¨¦ de acceso que recibir¨¢ las peticiones para trabajar con la m¨¢quina. El comit¨¦ no se escoger¨¢ tanto entre personas como en funci¨®n del cargo que ocupen. Ser¨¢n como m¨¢ximo 10 personas, espa?olas, vinculadas a la investigaci¨®n, as¨ª los proyectos ser¨¢n avalados por especialistas. "?Qui¨¦n mejor que un f¨ªsico de altas energ¨ªas para evaluar los proyectos de su ¨¢rea?".

El BSC est¨¢ integrado en la red europea de centros de supercomputaci¨®n DEISA. Comparten sus computadoras y ficheros trabajando en grid y cualquier investigador acreditado puede acceder a ellos en red, a trav¨¦s de la red Giant, que conecta a alta velocidad los centros acad¨¦micos. "Estos ocho centros permiten al usuario europeo ejecutar las tareas que necesita. Se realizan en la m¨¢quina adecuada que est¨¦ disponible. En este caso, cuando trabajen con Mare Nostrum, no evaluaremos el proyecto porque han pasado el filtro de su pa¨ªs y ser¨ªa una descortes¨ªa someterlo a otro examen". Un segundo comit¨¦, cient¨ªfico, compuesto por entre cinco y siete personas, todas extranjeras y que conozcan la supercomputaci¨®n, "evaluar¨¢ nuestra tarea, si hemos elegido bien los proyectos, c¨®mo trabajamos, etc¨¦tera".

Tres l¨ªneas de trabajo

Un equipo inicial de 25 personas dar¨¢ servicio a los usuarios y ayudar¨¢ a poner a punto, a quien lo requiera, las aplicaciones para que la m¨¢quina haga las tareas que su proyecto exige. "El centro tambi¨¦n har¨¢ su propia investigaci¨®n, faceta que en otras instalaciones no existe. Empezamos con tres l¨ªneas de trabajo". Se trabajar¨¢ en ciencia de la computaci¨®n con Jes¨²s Labarta, director del Centro Europeo de Paralelismo de Barcelona ubicado en la Polit¨¦cnica, al frente. La segunda l¨ªnea se centra en ciencias de la vida y la dirige Modesto Orozco, de la Universidad de Barcelona. La tercera es la de ciencias de la Tierra, liderada por Jos¨¦ Mar¨ªa Baldasano (UPC). "Las peticiones externas que procedan de estas disciplinas se encontrar¨¢n colegas en el centro que ya investigan en ellas y eso facilitar¨¢ la tarea".

Mare Nostrum figura en el cuarto puesto de la clasificaci¨®n Top500. La organizaci¨®n que lo elabora hace ex¨¢menes bianuales. "Pasamos el test empleando 3.000 procesadores y queremos repetir con m¨¢s de 4.000. Lo ¨²nico que nos puede pasar, y pasar¨¢, es que vayamos perdiendo puestos. Es l¨®gico". A Valero no le preocupa. La vida ¨²til de estas m¨¢quinas es de unos cuatro a?os porque en este tiempo la tecnolog¨ªa permite m¨¢quinas 10 veces m¨¢s potentes con igual consumo de energ¨ªa.

Compleja arquitectura

El propio BSC trabaja con IBM en el proyecto de un ordenador 25 veces m¨¢s potente que ocupar¨¢, cuando est¨¦ listo, un espacio similar al que llena Mare Nostrum en la capilla donde se ha instalado, en la Polit¨¦cnica. "No es importante tener la m¨¢quina m¨¢s r¨¢pida, sino tener grupos que le saquen rendimiento. En Espa?a es la primera vez que vamos a tener esta oportunidad. Hay una lista de 100 grupos espa?oles que quieren tener acceso a la m¨¢quina".

Lo que de verdad importa a Valero es la investigaci¨®n puntera que se pueda realizar al tener a Mare Nostrum. Su singularidad no est¨¢ en las piezas, que se pueden encontrar, por decirlo de alguna manera, en El Corte Ingl¨¦s. Est¨¢ en su aprovechamiento. Capacidad de computaci¨®n puede haber m¨¢s en una universidad si se suman los ordenadores de sus despachos. El reto es hacerlos trabajar juntos.

"Una caracter¨ªstica: es el sistema europeo que m¨¢s procesadores homog¨¦neos tiene, lo que facilita escalar las aplicaciones. El gran n¨²mero de procesadores hace que sea muy atractiva para los investigadores espa?oles y europeos. Mare Nostrum es la m¨¢quina m¨¢s potente del mundo situada en un centro p¨²blico".

El componente b¨¢sico de c¨¢lculo lo constituye una placa con dos procesadores y cuatro Gigabytes de memoria central. Una parte fundamental es el mecanismo que conecta las 2.282 placas para que los 4.564 procesadores puedan colaborar en la ejecuci¨®n de un mismo programa. Se trata de una red de interconexi¨®n de nueva generaci¨®n que permite a cada pareja de procesadores comunicarse con cualquier otra a una velocidad de cuatro Gigabits por segundo. Existen 2.282 cables de fibra ¨®ptica realizando esas comunicaciones. Para utilizar todos los procesadores en una sola aplicaci¨®n, se ha de dividir en 4.564 partes iguales de forma que cada una de ellas ser¨¢ ejecutada por un ¨²nico procesador. Durante la ejecuci¨®n, la red permitir¨¢ el intercambio de informaci¨®n entre procesadores. Por otra parte, lograr como en Mare Nostrum, que todos los procesadores trabajando en paralelo puedan escribir los datos en los discos duros compartidos es una tarea nada f¨¢cil. "No hay una m¨¢quina en el mundo que tenga un sistema de ficheros compartidos como el nuestro con m¨¢s de 2.000 procesadores. La nuestra lo hace con m¨¢s de 4.500. Cambia la filosof¨ªa de la computaci¨®n, es una obra de investigaci¨®n".

Usarlo bien

La mayor¨ªa de las veces, habr¨¢ varios usuarios ejecutando sus programas a la vez. "Para optimizar el rendimiento, necesitamos un sistema que din¨¢micamente asigne los procesadores a los usuarios". La base de Mare Nostrum est¨¢, a su juicio, en la calidad de la gente que lo gestionar¨¢ y en que se halla en el l¨ªmite de la actual tecnolog¨ªa (desde el calibrado y manejo flexible de la carga de trabajo a la red de interconexi¨®n de sus procesadores...).

"La exigencia pendiente es que se use bien". Han de ser proyectos pertinentes y bien planteados porque un error en las ¨®rdenes a la m¨¢quina en una investigaci¨®n que exija billones de operaciones puede descubrirse al cabo de meses o a?os y ser¨ªa tiempo perdido.