Imagen del Mare Nostrum
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Medio ambiente

El coste energético de los ‘supercomputadores’: ¿crear problemas para arreglar otros?

Barcelona acoge uno de los ordenadores más potentes del mundo (y el más bello). Pero tiene el reto medioambiental por delante...

El nuevo Dios es un ordenador", dijo bromeando en 2004 Josep Ferrer Llop, por entonces rector de la Universidad Politécnica de Cataluña (afiliado al sindicato Comisiones Obreras), al enterarse de que la capilla de Torre Girona, situada en los terrenos del centro, iba a albergar uno de los supercomputadores más potentes del mundo.

Lo cuenta entre risas a Europa Press Sergi Girona, director de Operaciones del Barcelona Supercomputing Center (BSC), durante una visita a este centro pionero de la supercomputación en España. La doctrina es sencilla: utilizar los 13,7 petaflops de potencia del BSC (que permiten realizar 13.700 billones de operaciones por segundo) para analizar cantidades ingentes de datos y encontrar "soluciones a algunos de los grandes retos de la humanidad".

Gracias a la supercomputación o computación de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés), los científicos pueden realizar experimentos sobre varios campos en una simulación informática. Pruebas que en el mundo real serían muy caras o peligrosas y que pueden ayudar a atajar enfermedades, adelantarse a problemas climáticos o hacer frente a crisis humanitarias relacionadas, por ejemplo, con la escasez de agua.

Sin embargo, los centros de datos y supercomputadores tienen que afrontar antes un problema que ellos mismos están generando: el enorme consumo energético que requiere mantener en la temperatura adecuada todos los sistemas informáticos a pleno funcionamiento las 24 horas del día y los siete días de la semana. "No podemos crear nuevos problemas para el planeta mientras solucionamos otros", sentencia Girona.

El 20% del consumo eléctrico en 2025

Un informe publicado a finales de 2018, cuyos resultados recoge el diario británico The Guardian, apunta a que la industria de las comunicaciones podría suponer el 20% del total del consumo energético en 2025. Asimismo, indica que llegaría a generar hasta un 3,5% de las emisiones globales para 2020, superando a la aviación y el transporte marítimo, y hasta un 14% en 2040 (aproximadamente la misma proporción que genera todo Estados Unidos a día de hoy).

La demanda de las granjas de servidores, que consumen mucha energía y almacenan datos digitales de miles de millones de teléfonos inteligentes, tabletas y dispositivos conectados a Internet, crece de manera exponencial. También lo hacen estos supercomputadores que -con la ayuda de la inteligencia artificial y el machine learning- analizan estos datos brutos para convertirlos en lo que muchos han convenido en bautizar como el petróleo del futuro.

Los próximos años son clave en este tsunami de datos. La tormenta perfecta viene acompañada del 5G, un tráfico IP muy por encima del estimado y un crecimiento de los dispositivos conectados (se estima que hasta 20.400 millones en 2020), además de avances en los automóviles autónomos, robótica e inteligencia artificial, lo que va a producir enormes cantidades de datos que habrá que almacenar y analizar.

Greenpeace advierte de que solo el 20% de la electricidad utilizada en los centros de datos del mundo es de origen renovable, mientras que el 80 por ciento de la energía aún proviene de combustibles fósiles. Por ello, se presenta un gran reto para las compañías que buscan liderar este sector, tanto a nivel de ahorro económico como de responsabilidad medioambiental.

Mare Nostrum

La refrigeración líquida de Neptuno

Lenovo es una de las empresas que ha cogido el testigo. La compañía china puede presumir de participar en 117 de las 500 supercomputadoras más potentes del mundo (incluidas en el ranking TOP500) y está empezando a trabajar en un sistema de refrigeración líquida, conocido como Neptuno, capaz de "gastar un 45% menos de energía", lo que corresponde al consumo de 5.000 hogares.

"Eso es lo que conseguimos en un solo data center. Si somos inteligentes a la hora de aplicar estas mejoras reduciremos de una forma enorme la huella de carbono", explica a Rick Koopman, Technical Sales Manager HPC para EMEA de Lenovo, en declaraciones a Europa Press. Neptuno ya se utiliza en la supercomputadora alemana Leibniz-Rechenzentrum (LRZ), que ha arrebatado al Barcelona Supercomputing Center (BSC) el título de instalación más verde de Europa (que no la más bonita).

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El BSC, creado en abril de 2005 con el apoyo del Gobierno de España (60 por ciento), la Generalidad de Cataluña (30 por ciento) y la Universidad Politécnica de Cataluña-Barcelona Tech. (10 por ciento), se erigió desde un primer momento en un ejemplo de eficiencia y el MareNostrum 4 (reconfigurado en 2017) mejoraba los estándares gracias a su refrigeración por aire. Sergi Girona explica que es "lo mejor que había en ese momento", pero pronto llegará el siguiente gran paso.

Barcelona seguirá a la vanguardia

El espacio es un elemento clave en este sector y la capilla se queda pequeña para el volumen de datos que pretende alojar y analizar el BSC. Por eso, ya está previsto que para el año 2021 un nuevo supercomputador se hospede muy cerca. "Tenemos un edificio de oficinas justo detrás y cuenta con una planta subterránea con una capacidad de 1.000 metros cuadrados que en 2020 estará habilitada para hospedar una supermáquina".

Se espera que este nuevo centro sea hasta veinte veces más potente que el actual. "Nosotros estamos consumiendo para todas las instalaciones 1,7 megavatios o, lo que es lo mismo, 1,5 millones de euros. Si ahora vamos a pasar a consumir 12 megavatios la multiplicación es fácil", afirma Girona, incidiendo en la importancia de buscar sistemas lo más eficientes posibles. La solución más rentable -según el propio Girona- será la que no necesite más de 100 kilovatios para refrigerar una máquina que va a gastar 10 megavatios.

Por ello, el nuevo centro contará con los sistemas más avanzados y, al mismo tiempo, el MareNostrum4 (dentro de la capilla) cambiará su configuración y pasará a tener una refrigeración líquida, situando de nuevo a Barcelona a la vanguardia en potencia y eficiencia en el sector de la Computación de Alto Rendimiento. Ahora mismo el BSC es el segundo supercomputador más potente de Europa y el número 13 a nivel mundial.

Estas listas se actualizan cada año, con una batalla continua entre Estados Unidos y China por ver cuál es el país que consigue poner en marcha el centro de computación de alto rendimiento más potente. Sin embargo, hay un título que difícilmente podrán arrebatar a Barcelona: el de albergar el supercomputador más bello del mundo, que ha puesto foco siempre en reducir al máximo su impacto sobre el planeta.

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