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

El Barcelona Supercomputing Center lanza su tercer procesador de c¨®digo abierto, el primero en superar un gigahercio de potencia

El 'sargantana', el tercer chip de c¨®digo abierto desarrollado en Espa?a.Albert Garcia

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 d...

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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.

Dos investigadores realizan pruebas en el laboratorio del Barcelona Supercomputing Center. Albert Garcia

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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