¡®Sargantana¡¯: un chip espa?ol para aprender a hacer un supercomputador europeo

El Marenostrum 5 todav¨ªa no ha empezado a hacer c¨¢lculos y en el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputaci¨®n (BSC) hace tiempo que ya piensan en c¨®mo ser¨¢ la pr¨®xima versi¨®n de su superordenador. El camino para lograrlo ser¨¢ m¨¢s o menos largo, se espera para finales de esta d¨¦cada, y un rect¨¢ngulo de 2,5 por 1,2 mil¨ªmetros es una peque?a prueba de que ese viaje ya ha empezado. Se trata de un chip llamado sargantana ¡ªlagartija en catal¨¢n y aragon¨¦s¡ª, el tercero de c¨®digo abierto desarrollado completamente en Espa?a, y un paso m¨¢s para que el Marenostrum 6 sea un hito de verdad: que no solo entre en los r¨¢nkings por su potencia de c¨¢lculo, sino que trabaje por primera vez con tecnolog¨ªa local. Ser¨¢ un primer paso para que ya en su s¨¦ptima versi¨®n sus componentes puedan ser completamente europeos.

¡°El dise?o de este microchip no es para un supercomputador, pero su desarrollo nos tiene que permitir aprender¡±, aclara Miquel Moret¨®, investigador del BSC y coordinador del ¨¢rea encargada del desarrollo para crear sus propios microprocesadores. La senda de la soberan¨ªa computacional que quiere alcanzar la Uni¨®n Europea es tan rec¨®ndita que solo ser¨¢ posible recorrerla paso a paso. Y algunos de ellos ser¨¢n reconocidos como ¨¦xitos por la dificultad de coger velocidad en una materia consagrada en otras latitudes, pero no en Espa?a. Por ejemplo, es un hito que el sargantana pueda trabajar a una velocidad superior a un gigahercio, pese a que los procesadores m¨¢s avanzados del mundo multipliquen esa capacidad por seis. ¡°Tenemos una serie de instrucciones espec¨ªficas para gen¨®mica y machine learning, pero no es un procesador para altas prestaciones, aunque s¨ª que es muy bueno en eficiencia energ¨¦tica¡±, se?ala el investigador, que considera que el microprocesador funcionar¨ªa bien en tel¨¦fonos inteligentes.

En todo caso, su objetivo no es comercializarlo. Est¨¢ pensado sobre todo como material docente. Los cien microchips que acaban de llegar de TSMC y Global Foundry se est¨¢n probando en el centro. Las pr¨®ximas versiones ya podr¨¢n ser distribuidas por universidades de forma gratuita para proseguir el camino, mientras que de momento se utilizan los existentes para empezar a producir material docente. De momento, es solo un prototipo.

Sargantana es la tercera generaci¨®n de una saga que vio la luz en 2019, cuando el Supercomputing Center se puso a colaborar con el Instituto Polit¨¦cnico Nacional de M¨¦xico para mejorar su chip Lagarto. La segunda generaci¨®n lleg¨® en 2022 con el DVINO. Y esta tercera edici¨®n rompe ese techo de los mil millones de operaciones por segundo de capacidad de trabajo.

Los chips que podr¨¢n alimentar los futuros supercomputadores Marenostrum deber¨ªan estar listos en 2026 o 2027, para poder testearlos. Barcelona liderar¨¢ ese proyecto, en el que tambi¨¦n se tendr¨¢n que depositar centenares de millones de euros, frente a las decenas del sargantana. Una empresa surgida de la universidad, OpenChip, tendr¨¢ que ser la encargada de ejecutar tambi¨¦n buena parte de ese trabajo.

El trabajo que ha hecho posibles esos tres chips es una apuesta de Mateo Valero, director del BSC, quien luch¨® porque Barcelona se convirtiera en un centro de referencia en tecnolog¨ªas de computaci¨®n de c¨®digo abierto RISC-V. En lenguaje para profanos, llevar al hardware lo que fue Linux para el software, una forma de construir procesadores a trav¨¦s de la colaboraci¨®n entre instituciones y evitando el oligopolio de las grandes tecnol¨®gicas, con todo lo que ello supone: sin propietario, accesible para todo el mundo y sin potenciales controles impuestos por los desarrolladores. Era el camino m¨¢s factible despu¨¦s de que en 2017 la Comisi¨®n Europea asumiera que la carencia de industria de semiconductores en el Viejo Continente era una m¨¢s de sus vulnerabilidades industriales.

El centro barcelon¨¦s se ha convertido as¨ª en la locomotora europea de la investigaci¨®n cient¨ªfica sobre los futuros chips europeos. ¡°Es un embri¨®n del futuro procesador europeo de altas prestaciones: este hardware libre ser¨¢ vital para garantizar la soberan¨ªa tecnol¨®gica y mantener la competitividad industrial europea¡±, afirma Valero. Pero el trabajo no ha hecho m¨¢s que empezar. Hoy los procesadores que utiliza el Marenostrum son de la marca Intel en el caso de la CPU y Nvidia en el caso de la aceleradora (GPU). ¡°Nvidia es nuestro objetivo¡±, reconoce Mateo, consciente de que la compa?¨ªa estadounidense es una clave en el futuro (o el presente) de la inteligencia artificial.

Moret¨® pide en todo caso prudencia con los resultados, bas¨¢ndose en la brecha existente de recursos. ¡°Dise?ar un procesador de altas prestaciones supone un amplio equipo [de m¨¢s de 200 personas] con mucha experiencia y diez a?os de tiempo¡±, explica antes de dar cuenta de los recursos con los que ha contado el BSC. Quiz¨¢s una cincuentena de investigadores, pero apenas una veintena de ellos centrados en el sargantana y con diferentes grados de implicaci¨®n en ¨¦l. Es lo que vienen avisando desde hace a?os, al proyecto le faltan ceros respecto a los que desarrollan las grandes tecnol¨®gicas de la materia: en un supercomputador estadounidense se pueden gastar unos 3.000 millones de d¨®lares, el Marenostrum 5 apenas ha superado los 200 millones. La ventaja es la cantidad de instituciones universitarias y cient¨ªficas implicadas en el desarrollo del nuevo chip barcelon¨¦s.

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