El coste energ¨¦tico de los ¡®supercomputadores¡¯: ?crear problemas para arreglar otros?
Barcelona acoge uno de los ordenadores m¨¢s potentes del mundo (y el m¨¢s bello). Pero tiene el reto medioambiental por delante...
El nuevo Dios es un ordenador", dijo bromeando en 2004 Josep Ferrer Llop, por entonces rector de la Universidad Polit¨¦cnica de Catalu?a (afiliado al sindicato Comisiones Obreras), al enterarse de que la capilla de Torre Girona, situada en los terrenos del centro, iba a albergar uno de los supercomputadores m¨¢s potentes del mundo.
Lo cuenta entre risas a Europa Press Sergi Girona, director de Operaciones del Barcelona Supercomputing Center (BSC), durante una visita a este centro pionero de la supercomputaci¨®n en Espa?a. La doctrina es sencilla: utilizar los 13,7 petaflops de potencia del BSC (que permiten realizar 13.700 billones de operaciones por segundo) para analizar cantidades ingentes de datos y encontrar "soluciones a algunos de los grandes retos de la humanidad".
Gracias a la supercomputaci¨®n o computaci¨®n de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en ingl¨¦s), los cient¨ªficos pueden realizar experimentos sobre varios campos en una simulaci¨®n inform¨¢tica. Pruebas que en el mundo real ser¨ªan muy caras o peligrosas y que pueden ayudar a atajar enfermedades, adelantarse a problemas clim¨¢ticos o hacer frente a crisis humanitarias relacionadas, por ejemplo, con la escasez de agua.
Sin embargo, los centros de datos y supercomputadores tienen que afrontar antes un problema que ellos mismos est¨¢n generando: el enorme consumo energ¨¦tico que requiere mantener en la temperatura adecuada todos los sistemas inform¨¢ticos a pleno funcionamiento las 24 horas del d¨ªa y los siete d¨ªas de la semana. "No podemos crear nuevos problemas para el planeta mientras solucionamos otros", sentencia Girona.
El 20% del consumo el¨¦ctrico en 2025
Un informe publicado a finales de 2018, cuyos resultados recoge el diario brit¨¢nico The Guardian, apunta a que la industria de las comunicaciones podr¨ªa suponer el 20% del total del consumo energ¨¦tico en 2025. Asimismo, indica que llegar¨ªa a generar hasta un 3,5% de las emisiones globales para 2020, superando a la aviaci¨®n y el transporte mar¨ªtimo, y hasta un 14% en 2040 (aproximadamente la misma proporci¨®n que genera todo Estados Unidos a d¨ªa de hoy).
La demanda de las granjas de servidores, que consumen mucha energ¨ªa y almacenan datos digitales de miles de millones de tel¨¦fonos inteligentes, tabletas y dispositivos conectados a Internet, crece de manera exponencial. Tambi¨¦n lo hacen estos supercomputadores que -con la ayuda de la inteligencia artificial y el machine learning- analizan estos datos brutos para convertirlos en lo que muchos han convenido en bautizar como el petr¨®leo del futuro.
Los pr¨®ximos a?os son clave en este tsunami de datos. La tormenta perfecta viene acompa?ada del 5G, un tr¨¢fico IP muy por encima del estimado y un crecimiento de los dispositivos conectados (se estima que hasta 20.400 millones en 2020), adem¨¢s de avances en los autom¨®viles aut¨®nomos, rob¨®tica e inteligencia artificial, lo que va a producir enormes cantidades de datos que habr¨¢ que almacenar y analizar.
Greenpeace advierte de que solo el 20% de la electricidad utilizada en los centros de datos del mundo es de origen renovable, mientras que el 80 por ciento de la energ¨ªa a¨²n proviene de combustibles f¨®siles. Por ello, se presenta un gran reto para las compa?¨ªas que buscan liderar este sector, tanto a nivel de ahorro econ¨®mico como de responsabilidad medioambiental.
La refrigeraci¨®n l¨ªquida de Neptuno
Lenovo es una de las empresas que ha cogido el testigo. La compa?¨ªa china puede presumir de participar en 117 de las 500 supercomputadoras m¨¢s potentes del mundo (incluidas en el ranking TOP500) y est¨¢ empezando a trabajar en un sistema de refrigeraci¨®n l¨ªquida, conocido como Neptuno, capaz de "gastar un 45% menos de energ¨ªa", lo que corresponde al consumo de 5.000 hogares.
"Eso es lo que conseguimos en un solo data center. Si somos inteligentes a la hora de aplicar estas mejoras reduciremos de una forma enorme la huella de carbono", explica a Rick Koopman, Technical Sales Manager HPC para EMEA de Lenovo, en declaraciones a Europa Press. Neptuno ya se utiliza en la supercomputadora alemana Leibniz-Rechenzentrum (LRZ), que ha arrebatado al Barcelona Supercomputing Center (BSC) el t¨ªtulo de instalaci¨®n m¨¢s verde de Europa (que no la m¨¢s bonita).
El BSC, creado en abril de 2005 con el apoyo del Gobierno de Espa?a (60 por ciento), la Generalidad de Catalu?a (30 por ciento) y la Universidad Polit¨¦cnica de Catalu?a-Barcelona Tech. (10 por ciento), se erigi¨® desde un primer momento en un ejemplo de eficiencia y el MareNostrum 4 (reconfigurado en 2017) mejoraba los est¨¢ndares gracias a su refrigeraci¨®n por aire. Sergi Girona explica que es "lo mejor que hab¨ªa en ese momento", pero pronto llegar¨¢ el siguiente gran paso.
Barcelona seguir¨¢ a la vanguardia
El espacio es un elemento clave en este sector y la capilla se queda peque?a para el volumen de datos que pretende alojar y analizar el BSC. Por eso, ya est¨¢ previsto que para el a?o 2021 un nuevo supercomputador se hospede muy cerca. "Tenemos un edificio de oficinas justo detr¨¢s y cuenta con una planta subterr¨¢nea con una capacidad de 1.000 metros cuadrados que en 2020 estar¨¢ habilitada para hospedar una superm¨¢quina".
Se espera que este nuevo centro sea hasta veinte veces m¨¢s potente que el actual. "Nosotros estamos consumiendo para todas las instalaciones 1,7 megavatios o, lo que es lo mismo, 1,5 millones de euros. Si ahora vamos a pasar a consumir 12 megavatios la multiplicaci¨®n es f¨¢cil", afirma Girona, incidiendo en la importancia de buscar sistemas lo m¨¢s eficientes posibles. La soluci¨®n m¨¢s rentable -seg¨²n el propio Girona- ser¨¢ la que no necesite m¨¢s de 100 kilovatios para refrigerar una m¨¢quina que va a gastar 10 megavatios.
Por ello, el nuevo centro contar¨¢ con los sistemas m¨¢s avanzados y, al mismo tiempo, el MareNostrum4 (dentro de la capilla) cambiar¨¢ su configuraci¨®n y pasar¨¢ a tener una refrigeraci¨®n l¨ªquida, situando de nuevo a Barcelona a la vanguardia en potencia y eficiencia en el sector de la Computaci¨®n de Alto Rendimiento. Ahora mismo el BSC es el segundo supercomputador m¨¢s potente de Europa y el n¨²mero 13 a nivel mundial.
Estas listas se actualizan cada a?o, con una batalla continua entre Estados Unidos y China por ver cu¨¢l es el pa¨ªs que consigue poner en marcha el centro de computaci¨®n de alto rendimiento m¨¢s potente. Sin embargo, hay un t¨ªtulo que dif¨ªcilmente podr¨¢n arrebatar a Barcelona: el de albergar el supercomputador m¨¢s bello del mundo, que ha puesto foco siempre en reducir al m¨¢ximo su impacto sobre el planeta.
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