Características del superordenador "Finis Terrae"

as universidades gallegas, el CSIC y la comunidad científica en general, pueden acceder a Finis Terrae para ejecutar trabajos de cálculo de altas prestaciones, especialmente en áreas de Nanotecnología, Ciencias de la Vida, Ciencias del Mar, Nuevas Energías y Supercomputación.

Para Javier García Tobio, Director del CESGA, "El CESGA tiene como uno de sus objetivos, alcanzar el nivel de "excelencia" en ciencia computacional. Para ello se requieren investigadores, tecnólogos e infraestructuras excelentes. El Supercomputador Finis Terrae es un elemento fundamental en nuestro camino hacia la "excelencia" en investigación y servicios".

CESGA, HP e Intel han colaborado en el diseño, construcción e instalación de Finis Terrae, haciéndose cargo de áreas concretas cada una de las partes. Así, CESGA se ha encargado de la adecuación de la infraestructura, operación y gestión, mantenimiento de primer nivel y coordinación de los proyectos de I+D+i. Hewlett-Packard ha desarrollado el superordenador, encargándose de su mantenimiento, de las herramientas software, de la formación, de los proyectos de I+D y de su gestión desde el Centro de Referencia en Supercomputación, mientras que Intel se ha involucrado con herramientas software, Proyectos de I+D+i, Formación y participación en el Centro de Referencia en Supercomputación, que incorpora también su tecnología de procesador.

Para Santiago Cortés, Presidente de HP Española, "HP y el CESGA vienen colaborando en diferentes áreas de la Supercomputación desde el año 2001. Como fruto de esta relación surge este ambicioso proyecto, que supone una prueba más de la firme apuesta de la compañía por la Supercomputación, la innovación y el desarrollo de actividades de alto valor añadido desde España. Finis Terrae no sólo es uno de los supercomputadores más importantes de Europa, sino una realidad que convierte a Galicia y a España en un auténtico referente mundial en conocimiento, innovación, ciencia, tecnología y desarrollo".

Una tecnología única

Con un peso de 33,5 toneladas y ocupando una superficie de 140 metros cuadrados, Finis Terrae cuenta con una potencia de cálculo y almacenamiento para las más altas prestaciones, con más de 2.500 núcleos de procesador Itanium® de última generación. Además, dispone de una arquitectura de memoria compartida de casi 20.000 GB (Gigabytes), en la que se podrían almacenar los 20 millones de libros de la mayor biblioteca del mundo, y una red Infiniband de interconexión de alto rendimiento entre nodos con fibra óptica de última generación, capaz de alcanzar distancias de cien metros con una velocidad de transmisión de datos de 20 Gbits por segundo, que permitiría transmitir el contenido de 1800 DVDs en una hora. Estas fibras, que miden los 85 kilómetros que separan al CESGA, en Santiago de Compostela, de la ciudad de Finisterrae, están compuestas por un material muy moldeable y de bajo peso que facilita el paso de aire de refrigeración, con lo que se reduce significativamente el consumo energético.

El supercomputador emplea códigos basados en software libre (Linux, Lustre, Globus…) y cuenta con un sistema de almacenamiento jerárquico de 390.000 GB en disco, donde se podrían ubicar más de medio millón de películas de largo metraje en alta calidad, y 2,2 Petabytes en librería robotizada de cintas, la mayor de España. Finis Terrae está diseñado para el funcionamiento concurrente de diferentes sistemas operativos, adaptándose de este modo a los requerimientos de los investigadores.

Finis Terrae se compone de 142 nodos con 16 núcleos de procesadores Intel® Itanium® de doble núcleo y 128 GB de memoria cada uno, más tres nodos HP Superdome (uno de 128 núcleos de procesadores y otros dos nodos de 64 núcleos), con 1408 GBs de memoria entre los tres, convirtiéndose en el Supercomputador con mejor relación memoria/procesador, y la máquina para cálculo científico, con este tipo de arquitectura HP-Intel, de mayor capacidad instalada en el mundo, a la fecha de su implantación.

Resultados desde el principio

Durante el periodo de prueba, el supercomputador ha resuelto con éxito una serie de problemas computacionales de alta complejidad, demostrando las altas prestaciones que ofrece para el cálculo científico.

En esta fase de preproducción se pudo resolver, entre otros, un reto de 35 millones de incógnitas del área del electromagnetismo computacional. Mediante los cálculos en el supercomputador Finis Terrae, se desarrollaron sistemas que permiten comprobar la compatibilidad electromagnética en grandes superficies, como barcos y aviones, con el objetivo de detectar interferencias entre antenas, medir la radiación en su superficie, estudiar el comportamiento de los radares, etc. La gran escalabilidad conseguida durante las pruebas permitirá intentar este verano la resolución de un caso de más de 100 millones de incógnitas, muy por encima del récord actual, tamaño necesario para resolver casos reales de gran interés técnico. En este reto están trabajando conjuntamente grupos de investigación de la Universidad de Vigo y de la Universidad de Extremadura con técnicos del CESGA.

Otro proyecto en marcha desde el período de pruebas consiste en la resolución del cuarto problema físico más importante según el American Institute of Physics (AIP), denominado "transición de fase", relativo a las propiedades magnéticas de compuestos tras manipulación humana. La comprensión de dicho problema tiene importantes implicaciones en la optimización de la tecnología de baterías, memorias, optimización de los sensores magnéticos, radares, etc.

En el campo de las matemáticas, ya se ha logrado resolver el problema de puntos de Fekete, que tiene estrecha relación con la resolución eficiente de sistemas de ecuaciones polinómicas, empleando sólo la mitad de la capacidad del Finis Terrae con 70 millones de datos, y cuyas conclusiones también se podrán aplicar en diversos campos de la industria.

Para Brian González, Director General de Intel Corporation Iberia, "Finis Terrae es un buen ejemplo de lo que los sectores público y privado pueden conseguir si colaboran para fomentar la innovación. Se trata de una herramienta potentísima y con la tecnología más avanzada, que podrán utilizar investigadores y científicos en sus proyectos de simulación numérica, para contribuir a impulsar el desarrollo económico y social de España. Para nosotros es una gran noticia contar con un centro de referencia en Galicia, que contribuirá a acelerar la innovación y así competir mejor con otros países europeos.

Centro de Referencia

Además de Finis Terrae, CESGA, HP e Intel presentan un nuevo Centro de Referencia para desarrollar proyectos de diseño, desarrollo y optimización de aplicaciones científicas y software específico para sistemas de memoria compartida, diseño y mejora de nuevas arquitecturas de computación y adaptación y optimización de aplicaciones científicas de software libre a entornos de memoria compartida, así como para la realización de benchmarks de aplicaciones y nuevos desarrollos.