El gobierno nacional anunció a mediados de diciembre la compra de una supercomputadora que figura entre las 100 más poderosas del mundo. Esto es lo que se conoce como “Computación de alto rendimiento” (HPC), o computación de alto rendimiento, y tiene múltiples usos a nivel federal.
“Un sistema de cómputo de alto rendimiento es un sistema diseñado para tareas que una computadora común no puede realizar, porque son muy grandes o porque requerirían muchas horas para completarse”, explica Pablo Minnini, coordinador de la Sistema Nacional de Cómputo de Alto Rendimiento (SNCAD) del Ministerio de Ciencia y Tecnología.
El equipo, instalado en el Centro de Datos del Servicio Meteorológico Nacional, será financiado por el Ministerio de Defensa por un costo de 265 millones de pesos para su instalación. Pero para llegar a esto hubo una licitación que ganó Intel y que permitió al país conseguir un equipo multimillonariopor un precio reducido.
Sin embargo, como dice Minnini, “no basta con tener los equipos”: la computación de alto rendimiento también implica “la infraestructura necesaria y los recursos humanos con el conocimiento para mantener estos sistemas y poder utilizarlos: la computación de alto rendimiento es el conjunto de computadoras muy grandes, centros de datos que las alojan, y recursos humanos capacitados para utilizarlos”.
Para que se den una idea, la Provincia de Córdoba lanzó el año pasado Serafín, una supercomputadora que equivale a 300 PC de escritorio (promedio), con una potencia de cómputo de 156 billones de operaciones por segundo. El nuevo equipo, por otro lado, 15390 TeraFLOPs, es decir, más de 15 mil billones.
Aquí, Minnini cuenta cómo es el nuevo equipo, que es aún más potente, para qué sirve y qué implica esto para la Argentina a nivel de avance computacional.
─¿Por qué al HPC se le llama “superordenador”?
─Se utilizan equipos que pueden considerarse como muchas computadoras juntas, pero tienen tecnologías especiales para conectarse entre sí y trabajar de manera eficiente. Además, estas computadoras a menudo usan tecnologías específicas en los procesadores, en los aceleradores (usualmente llamados GPU, porque se derivan de las unidades de procesamiento de gráficos que nuestras computadoras usan para generar gráficos 3D), y en métodos de enfriamiento que años después llegan a nuestros ordenadores o al datacenter comercial.
─¿Para qué sirven estos dispositivos?
─En el mundo estos equipos se utilizan para resolver problemas científicos, problemas industriales, de la industria petrolera, para cuestiones de defensa, para el pronóstico del tiempo y para muchas cosas más.
─¿Qué significa ser Top 100?
─Significa que esta máquina estará entre las 100 más grandes del mundo, en una lista en la que los países reportan sus computadoras más grandes para uso público, defensa y uso privado. La estimación es que hoy este sistema, por su tamaño, estaría en la posición 82. El lugar definitivo dependerá de las mediciones que se hagan cuando se instale el equipo en unos meses.
─¿Qué usos específicos tendrá en Argentina?
─Tiene múltiples usos: entrenamiento en problemas de inteligencia artificial, resolución de problemas complejos de física y química, diseño de fármacos, estudios de bioinformática y genómica. Estas computadoras también se utilizan para problemas inversos que deben resolverse cuando se busca petróleo. Y para el pronóstico del tiempo.
─¿Cómo sería esta aplicación de pronóstico del tiempo?
─El Servicio Meteorológico Nacional (SMN) ya cuenta con un equipo de 370 TFLOPS que se utiliza para el pronóstico, y que mejoró mucho su calidad al poder hacer múltiples “copias” del pronóstico cada 3 horas, y así poder calcular mejor la probabilidad de que ocurran diferentes fenómenos en la atmósfera.
El nuevo equipo: una bestia informática
─¿Qué capacidad de cómputo tiene el nuevo equipo?
─El equipo tiene una capacidad de cómputo de 15390 TeraFLOP. Un FLOP es una operación de coma flotante (es decir, una suma, resta o multiplicación de dos números decimales) y FLOP es una medida de operaciones por segundo. Por lo tanto, 15390 TeraFLOP significa que esta computadora puede realizar 15.390 billones suma, resta o multiplicación en cada segundo.
─¿Cómo fue la licitación y por qué decidiste trabajar con Intel?
─El proveedor del sistema es Lenovo, que utiliza procesadores y aceleradores (GPU) Intel, junto con tecnologías propias de Lenovo y de otras marcas. Se realizó una licitación pública internacional y 3 empresas que tengan experiencia en el área y equipo en el 500 PRINCIPALES (la lista de las 500 supercomputadoras más grandes del mundo).
─¿Qué tuvo en cuenta en la licitación?
─Se consideró la oferta económica, pero también la calidad de los equipos, la capacidad de cálculo, la eficiencia energética, el servicio postventa y los resultados de las pruebas de eficiencia que debía realizar cada licitador. Lenovo resultó ganador por presentar la mejor oferta en la mayoría de los puntos evaluados. la oferta de Lenovo utiliza procesadores y aceleradores (GPU) muy nuevos de Intel, que aún no están en el mercado, lo que les permitió ofrecer una capacidad de cómputo muy grande.
─¿Cuánto costó?
─La computadora costó 5 millones de dólares, y este precio incluye 3 años de mantenimiento por parte de la empresa proveedora del equipo. Es la mayor inversión realizada hasta el momento en el área de computación de alto rendimiento en Argentina, pero también es el precio más bajo pagado por FLOP (es decir, por capacidad de cálculo) por nuestro país para un sistema de computación científica.
─¿Qué procesadores utiliza?
─La computadora tiene procesadores y aceleradores. Los procesadores son Intel Sapphire Rapids HBM, que tienen una memoria muy rápida integrada en el procesador, con una tecnología similar a la que usan las tarjetas de video que se usan para videojuegos. Esto les permite acceder muy rápidamente a los datos necesarios para realizar cualquier tipo de cálculo, y son los primeros procesadores disponibles con este tipo de memoria. Los aceleradores (que proporcionan la mayor parte de la potencia computacional) son Intel Ponte Vecchio. En este momento, son las GPU más rápidas que existen. En Estados Unidos, el Laboratorio Nacional de Argonne está comprando una supercomputadora con la misma tecnología que Intel, aunque en una versión más pequeña. proveedor diferente y con un tamaño mucho mayor.
─¿A qué equivale, en términos de equipos de consumo masivo?
─A modo de comparación, una Playstation 5 tiene una capacidad de cómputo de 9,2 TeraFLOP, y una MacBook Pro en la parte superior de la gama de portátiles tiene una capacidad de cómputo de 5,3 TeraFLOP. Esta computadora es equivalente a 1672 Playstation 5, 2903 MacBook Pro, o más de 5000 computadoras portátiles promedio.
─Y, sin embargo, es mucho más que eso.
─Por supuesto, no es suficiente apilar 1672 Playstations o 5000 laptops en una habitación, porque también se necesita conectarlas de manera eficiente, tener un sistema de almacenamiento (es decir, discos duros) para todos los datos que este sistema puede generar, y hacerlo eficientemente desde el punto de vista energético. Mientras que 1672 Playstation 5 necesita 585 KW para funcionar, este sistema tiene una tasa máxima de consumo de energía de 233 kilovatios.
El lugar de la HPC en Argentina
─¿Cómo es el día a día con un equipo así? ¿Cuántos equipos trabajan con él y qué hacen específicamente?
─Los usuarios se conectan a la computadora en forma remoto. No es muy diferente a conectarse a un portal que le permite ver qué recursos están disponibles y cuáles puede usar. Y envían sus trabajos al sistema que tiene una cola que ejecuta los trabajos a medida que llegan, similar a esperar a que los atiendan en un banco o en el consultorio de un médico. De esta forma, en cualquier momento del día puede haber muchos grupos trabajando simultáneamente con el equipo, en problemas muy diferentes. Y el equipo está encendido y disponible. 24 horas al día, 7 días a la semana.
Para acceder al equipo se solicitarán proyectos, que serán evaluados por un panel de expertos, quienes decidirán cuántas horas de cálculo puede utilizar cada proyecto.
─¿Qué significa para Argentina tener este equipo?
─Argentina tenía un déficit importante en su capacidad de cómputo científico. Brasil tiene varias computadoras en el TOP 500. México las tenía (aunque hoy no tiene ninguna en esa lista), y Chile está trabajando para aumentar su capacidad de cómputo. En el caso de Brasil, muchas de las supercomputadoras se utilizan para buscar yacimientos de petróleo. En Argentina contar con estas herramientas es crucial, por ejemplo, para tener un pronóstico meteorológico para todo el país. esto tiene un Impacto económico importante, tanto para la producción agrícola como para los sistemas de alerta ante desastres naturales. El SMN adquirió un equipo totalmente dedicado a la predicción hace 4 años, lo que tuvo un gran impacto. Y un equipo de uso abierto para toda la comunidad científica, para el sector tecnológico y para la industria, tendrá un impacto aún mayor.
─¿Qué impacto tiene en la industria del conocimiento local?
─La adquisición de este equipamiento también forma parte de un plan, que evaluó las necesidades del país, y que contempla la formación de recursos humanos y la articulación con diferentes actores. Desde hace más de una década existe en el país un sistema de centros de cómputo para uso científico. En 2019, el sistema de ciencia y tecnología identificó la necesidad de contar con un equipo más grande que los existentesy se redactó un plan estratégico. Esta evaluación encontró que la capacidad de cómputo instalada debía multiplicarse por lo menos por 10 para satisfacer las necesidades del país. El equipo recién adquirido multiplica por 40 la capacidad de los equipos del SMN, y por 100 la del mayor equipo de uso científico disponible hoy en Argentina. Tendrá un gran impacto en la ciencia y la tecnología, permitiendo resolver nuevos problemas, y en el SMN donde servirá para probar nuevas tecnologías y formar recursos humanos.
SL
