La supercomputadora que entusiasma a los científicos alemanes

La nueva calculadora del centro de investigación Jülich puede realizar hasta 12 cuatrillones de operaciones matemáticas

Hasta doce petaflops -o sea, billones de operaciones por segundo- puede llevar a cabo el supercomputador JUWELS, del Centro de Supercomputación de Lülich (Alemania), que en estos días entrará en funciones. Se trata de la máquina que reemplazará a la calculadora de alta velocidad JUQUEEN, la que con 5,9 petaflops alguna vez fue la supercomputadora más rápida de Europa.

Estados Unidos y China a la cabeza

Las supercomputadoras más rápidas son también conocidas como computadoras a exaescala. La lista de las 500 más veloces fue publicada esta semana y es liderada por Summit, una máquina de IBM que alcanza la velocidad de 122 petaflops. Ese prodigio se encuentra en el Laboratorio Nacional Oak Ridge, en Estados Unidos. En el segundo lugar se halla Sunway TaihuLight, del Centro Nacional de Supercomputación de Wuxi, China, con 93 petaflops.

Seis de las diez calculadoras más veloces del mundo está en Estados Unidos, dos en China, una en Japón y otra en Suiza. Para llegar al top 10, actualmente una máquina debe trabajar al menos a 14 petaflops.

La meta, una exaescala

El centro de investigación proyecta para 2020 la siguiente expansión de la supercomputadora. Junto al Centro de Computación de Alto Rendimiento de Stuttgart (HLRS) y el Centro de Supercomputación Leibniz en Garching (LRZ), los expertos de Jülich han creador el Centro de Supercomputación Gauss (GCS). Todos juntos han presentado una propuesta a la Unión Europea para la construcción de una supercalculadora a exaescala.

La nueva máquina debería tener una capacidad que superara a todas las actuales top 20 juntas. Hablamos de más de 500 petaflops. Una locura. Sin embargo, eso no garantiza de modo alguno que esa calculadora ingrese al club de las más rápidas del mundo, pues también China y Estados Unidos trabajan en la siguiente generación de supermáquinas. China anunció que en 2019 entrará en funciones una nueva computadora, mientras que Estados Unidos seguramente hará lo propio en 2020.

La velocidad no lo es todo

Si bien para el trabajo de investigación práctico es muy importante el número de operaciones matemáticas posibles, más relevante es lo que se desea hacer con las capacidades de las máquinas.

Los informáticos de Jülich barajan una construcción modular de la máquina, una opción que abre numerosas oportunidades de trabajo para los grupos de investigación. Para ello en Jülich piensan en la instalación de una gran cantidad de núcleos en la arquitectura de la máquina, algo que puede ralentizarla, pero al mismo tiempo ayuda al ahorro de energía.

Esto, porque al construirla de esa manera, los ingenieros consiguen disipar el calor del sistema y hacen innecesaria la instalación de una fuente de enfriamiento adicional, que es costosa y consume mucha energía. Muchas otras supercalculadoras no pueden operar sin esa ayuda externa.

El interés de los investigadores en lo que pueda ofrecer esa supercomputadora es también alto. Al momento de comenzar a operar JUWELS ya hay 87 proyectos de investigación adjudicados, así que el próximo mes la computadora estará totalmente copada. Los proyectos incluyen simulaciones de física cuántica aplicadas a la medicina, así como investigaciones neurológicas, de biología, química y hasta ciencia de los materiales. También hay estudios sobre clima, pues los expertos pueden modelar los sistemas climáticos del planeta gracias a las supercomputadoras.