El Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) alberga una de las infraestructuras más impresionantes del mundo de la computación: MareNostrum , el superordenador más potente de España y uno de los más destacados en el ámbito internacional. En TecFuturo quisimos conocerlo de cerca, así que nos desplazamos hasta su icónica ubicación, un espacio que impresiona desde el primer momento.
Lo primero que llama la atención es su emplazamiento único y simbólico: MareNostrum se encuentra dentro de la capilla de la Torre Girona , un antiguo edificio religioso en Barcelona. La combinación de tecnología de vanguardia con un espacio arquitectónico histórico hace de este supercomputador una instalación sin igual en el mundo.
El Departamento de Operaciones del BSC es el responsable de garantizar la disponibilidad, seguridad y rendimiento de MareNostrum. Su labor incluye el soporte a científicos de toda Europa para optimizar el uso de esta infraestructura y mejorar sus aplicaciones. Los investigadores pueden acceder a su capacidad de cálculo presentando una solicitud a la Red Española de Supercomputación (RES) o al consorcio europeo PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe).




Evolución de MareNostrum: de 2004 a la actualidad
Desde su primera versión en 2005, MareNostrum ha evolucionado significativamente, multiplicando su capacidad de cálculo y adaptándose a las necesidades de la comunidad científica.
MareNostrum 1 (2004-2006): En marzo de 2004, el Gobierno español e IBM firmaron un acuerdo para construir uno de los superordenadores más rápidos de Europa. En su primera versión, alcanzaba una potencia de 42,35 teraflops (42,35 billones de operaciones por segundo).
MareNostrum 2 (2006-2012): Debido a la creciente demanda científica, en noviembre de 2006 su capacidad de cálculo se duplicó , alcanzando los 94,21 teraflops . Pasó de tener 4.812 procesadores a 10.240 , consolidándose como un referente en supercomputación.
MareNostrum 3 (2012-2017): En su tercera versión, incorporó procesadores Intel Sandy Bridge y alcanzó un rendimiento de 1,1 petaflops (1.100 billones de operaciones por segundo). Con 48.896 procesadores , más de 115 TB de memoria y 2 PB de almacenamiento , este sistema permitió realizar simulaciones de alta complejidad.
MareNostrum 4 (2017-presente): El salto cualitativo llegó con la cuarta versión de MareNostrum. Este superordenador, aún en funcionamiento, ha logrado una potencia máxima de 13,9 petaflops , gracias a una arquitectura híbrida que combina:
- Un bloque de propósito general con 165.888 procesadores y 390 TB de memoria central, permitiendo cálculos complejos con alta eficiencia energética.
- Un bloque de tecnologías emergentes, compuesto por clústeres de última generación con procesadores IBM POWER9, AMD Rome y ARM, integrando tecnologías experimentales de Estados Unidos y Japón.
Esta combinación de hardware avanzada ha sido clave para investigaciones en cambio climático, biomedicina, fusión nuclear y exploración espacial.
España está lista para dar un nuevo salto en supercomputación con la llegada de MareNostrum 5, cuyo despliegue se consolidará al país como un actor clave en la computación de alto rendimiento en Europa. Se espera que esta nueva versión supere los 200 petarlos, convirtiéndose en uno de los superordenadores más potentes del mundo y permitiendo avances sin precedentes en investigación científica, inteligencia artificial y simulaciones climáticas de gran escala.
La instalación de MareNostrum 5 es parte de la estrategia europea para desarrollar superordenadores exascala , capaces de realizar un trillón de operaciones por segundo .
España está lista para dar un nuevo salto en supercomputación con la llegada de MareNostrum 5 , cuyo despliegue se consolidará al país como un actor clave en la computación de alto rendimiento en Europa. Se espera que esta nueva versión supere los 200 petaflops , convirtiéndose en uno de los superordenadores más potentes del mundo y permitiendo avances sin precedentes en investigación científica, inteligencia artificial y simulaciones climáticas de gran escala.
La instalación de MareNostrum 5 es parte de la estrategia europea para desarrollar superordenadores exascala , capaces de realizar un trillón de operaciones por segundo .
Principales áreas de aplicaciones científicas y tecnológicas de MareNostrum
MareNostrum no es solo un prodigio tecnológico, sino una herramienta fundamental para el avance del conocimiento en múltiples disciplinas. Se ha utilizado en proyectos como:
Investigación médica y biotecnología: estudios sobre el cáncer, el Alzheimer y la vacuna contra el VIH, aplicando simulaciones moleculares y modelos predictivos.
- Modelado de proteínas para estudiar enfermedades como el cáncer, el Alzheimer y el Parkinson .
- Simulación de interacciones moleculares para el desarrollo de nuevos fármacos .
- Análisis de secuencias genómicas para el avance en medicina personalizada y estudios evolutivos .
Cambio climático y sostenibilidad: simulaciones del impacto del calentamiento global, predicción de desastres naturales y estudios sobre biodiversidad.
- Simulación de modelos climáticos para prevenir el calentamiento global y sus efectos en distintos ecosistemas.
- Modelado de fenómenos meteorológicos extremos, como huracanes, sequías e inundaciones.
- Evaluación de estrategias para la reducción de emisiones de carbono y desarrollo de energías renovables.
Astrofísica y exploración espacial: cálculos sobre la materia oscura, las ondas gravitacionales y la evolución del universo.
- Simulación de la formación de galaxias y evolución del universo.
- Estudios sobre agujeros negros, materia oscura y ondas gravitacionales.
- Colaboración con agencias espaciales en misiones científicas y exploración interplanetaria.
Inteligencia artificial y aprendizaje automático.
- Procesamiento de modelos avanzados de machine learning y deep learning para diversas aplicaciones.
- Optimización de algoritmos de visión por computadora, reconocimiento de voz y procesamiento del lenguaje natural.
- Desarrollo de redes neuronales para mejorar la eficiencia en distintos campos industriales.
Ingeniería y desarrollo de nuevos materiales.
- Simulación de materiales innovadores para la industria aeroespacial, automotriz y energética.
- Modelado de estructuras y resistencia de materiales en infraestructuras críticas.
- Aplicaciones en nanotecnología y fabricación avanzada.
Simulaciones cuánticas y computación avanzada
- Investigación en computación cuántica para resolver problemas matemáticos de gran complejidad.
- Simulación de circuitos cuánticos y optimización de algoritmos cuánticos.
- Aplicaciones en criptografía y seguridad informática.
Optimización industrial y planificación de infraestructuras
- Análisis de redes de transporte y planificación urbana para mejorar.
- Simulación de procesos logísticos en la industria, reduciendo costes y mejor
- Desarrollo de modelos de gestión energética en grandes.
Energía y fusión nuclear: estudios para mejorar la eficiencia energética y avanzar en la viabilidad de la energía de fusión, considerada como la gran alternativa limpia para el futuro.
Tecnología y seguridad: infraestructura de vanguardia
La arquitectura de MareNostrum está diseñada para maximizar la eficiencia y la seguridad:
- Almacenamiento: 14 petabytes en disco, con conexión a infraestructuras Big Data de 24,6 petabytes .
- Sistema de refrigeración avanzado para minimizar el consumo energético.
- Sistema de protección contra incendios con agua micropulverizada, evitando daños en los componentes electrónicos.
- Sistema operativo GNU/Linux SUSE , optimizado para Computación de Alto Rendimiento (HPC) .
- Conexión a redes de alta velocidad como RedIris y Geant , facilitando la colaboración con universidades y centros de investigación en toda Europa.
Visitar MareNostrum nos ha permitido comprender la magnitud y el impacto de la supercomputación en la ciencia y la tecnología. Este superordenador no solo procesa información a velocidades inimaginables, sino que acelera el descubrimiento y la innovación en áreas críticas para el futuro de la humanidad.