Móviles, ordenadores de sobremesa y supercomputadores comparten una misma tecnología: chips o procesadores de muy alto rendimiento que cada vez son más eficientes y aspiran a consumir menos energía. Los grandes “data center” de multinacionales como Google, Amazon o Facebook cuentan con “enormes supercomputadores para poder funcionar a la velocidad que nosotros les exigimos” para dar sus servicios, explica Ramón Beivide, catedrático y líder del Grupo de Arquitectura y Tecnología de Computadores (ATC) de la Universidad de Cantabria.

Su equipo lleva más de dos décadas realizando importantes aportaciones en este ámbito, que “es el soporte que tenemos a nivel mundial para poder hacer cálculos” y manejar las ingentes cantidades de datos implicados en las tecnologías actuales.

El investigador las ha resumido en el artículo “Contribuciones cántabras a la Computación de Alto Rendimiento”, elaborado para el libro “Buenas prácticas y casos de éxito en la transformación digital en Cantabria”, editado por la Consejería de Industria, Turismo, Innovación, Transporte y Comercio del Gobierno de Cantabria, en colaboración con el Ayuntamiento de Santander, la Universidad de Cantabria -cuyo Plan Estratégico 2019-2023 establece la transformación digital como uno de sus ejes prioritarios-, Cámara Cantabria y Banco Santander.

Beivide resalta la importancia de la supercomputación, tanto para dar soporte a las aplicaciones y servicios de nuestros dispositivos como para la ciencia y la tecnología en general, que, “además de hacer experimentación y modelos matemáticos, se basa en otro pilar: la simulación”. “Antes de diseñar un aparato o planificar una operación quirúrgica, podemos simularlo mediante computadores muy potentes”, de modo que “el avance de la sociedad está ligado a ellos”, en palabras del catedrático.

El sello cántabro está impreso en el “alma” o “cerebro” de esos sistemas de alta computación. “Hemos inventado técnicas para diseñar las redes de interconexión que permiten comunicarse entre sí a los cientos de miles de máquinas y millones de procesadores que componen los supercomputadores de los data center y grandes laboratorios”, explica el profesor.

Primero, su equipo publicó las ideas de cómo hacerlo y después estas se usaron en el supercomputador BlueGene de IBM (dedicado principalmente a genómica y proteómica), así como en supercomputadores chinos y rusos.

El reto del bajo consumo

El Grupo de Arquitectura y Tecnología de Computadores ha contribuido también al diseño de las nuevas generaciones de supercomputadores, que pretenden aprovechar la tecnología de los móviles para reducir la huella de carbono que implica su utilización -es equivalente o mayor a la de la industria de la aviación en tiempos pre-pandemia-. “Los chips que van en los teléfonos no se diferencian mucho de los que van en los ordenadores personales o en los grandes servidores; su diseño no está basado tanto en el rendimiento y velocidad como en el bajo consumo”. Al ser menos potentes, hay que poner muchos más de estos chips en un supercomputador y estos tienen que “poder hablar entre si”.

La experiencia de los investigadores cántabros en el diseño de esas redes de conexión les permitió participar en los proyectos europeos MontBlanc, que han generalizado el uso de ese tipo de procesadores de “low power” (baja potencia) en un contexto en el que la reducción del consumo es el reto. Hoy “todas las compañías del mundo los comercializan”, cuenta Beivide, y “hay experimentos increíbles, como uno en el que la superficie de la piel serviría, a través de un aparato, para generar suficiente energía para alimentar un móvil”.

Aplicaciones de la supercomputación

El Grupo ATC también participa en proyectos más aplicados, interesantes para la Universidad de Cantabria y la comunidad, en los que “estamos aprendiendo con los mejores de todo el territorio nacional y europeo”. Ramón Beivide se refiere a la pertenencia cántabra a la Red Española de Supercomputación (RES), de la que forma parte gracias al supercomputador Altamira, alojado en Instituto de Física de Cantabria (IFCA).

“Trajimos a Santander esta instalación con la idea de replicar experiencias” como la del Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona, donde el investigador estuvo trabajando durante 14 años antes de integrarse en la UC, tras recalar en el País Vasco. Hacer de Cantabria un eje de la supercomputación “ha sido una tarea de años y han intervenido también aspectos docentes, con la implantación de una titulación de Ingeniería Informática que no existía y que está nutriendo a la región de profesionales especializados”, apunta Beivide.

Estar en la RES ha permitido al equipo de la UC integrarse en proyectos punteros como EuroCC, orientado a desarrollar competencias y habilidades en la utilización de sistemas de computación de alto rendimiento, tanto en empresas como en universidades. Esta iniciativa europea implica a más de 30 socios de todo el continente, pretendiendo que en todos los países se vaya adquiriendo una suficiencia en el uso de este tipo de tecnologías.

Otra iniciativa importante de dimensión europea en el ámbito de la digitalización es el Digital Innovation Hub. Junto a la Universidad, el Gobierno de Cantabria, Sodercan y otros actores están implicados en la generación de un punto de entrada único para ayudar a las empresas y grupos en tres temas: computación de alto rendimiento, ciberseguridad y “big data”. Beivide destaca la importancia de este tipo de iniciativas y también de la publicación del libro de buenas prácticas, que permite visibilizar el trabajo de empresas y grupos de investigación en este campo.