Petrópolis, una ciudad en las montañas de Río de Janeiro, alberga una de las grandes joyas de la ciencia brasileña. Su gran sombrero amarillo llama la atención de los que pasan por la Avenida Getúlio Vargas. Es la supercomputadora Santos Dumont.
Bajo el cuidado del Laboratorio Nacional de Computación Científica, LNCC, la máquina es una de las 6 máquinas brasileñas que aparecen en el World Top500, ranking que evalúa el poder de procesamiento de las supercomputadoras.
La supercomputadora brasileña
La idea de albergar una supercomputadora en Brasil no es nueva. Según el investigador de LNCC Wagner Leo, ha existido desde la década de 1970 y ha persistido durante muchos años. En la década de 1990, se donó al país un modelo IBM 3090.
Fue en esta ocasión que el laboratorio fue trasladado a Petrópolis, donde pudo albergar mejor la infraestructura necesaria para la máquina. Pero el tiempo ha pasado rápidamente y la tecnología ha evolucionado, dejando obsoleto al viejo 3090.
Fue en 2014, gracias a un proyecto de R$ 60 millones del Ministerio de Ciencia y Tecnología, que el viejo sueño se hizo realidad. Santos Dumont fue negociado con la empresa francesa ATOS/BULL y hoy actúa como nodo central del sistema nacional de tratamiento de alto desempeño. Fue la primera computadora del país en operar a petaescala (capacidad de realizar más de 10¹5 operaciones por segundo).
En las montañas de Río de Janeiro, Petrópolis tiene una de las supercomputadoras más grandes de Brasil (Fuente: Wikimedia Commons)Fuente: wikimedia
En 2019, Petrobras, a través del Consorcio Libra, realizó un aporte de 50 millones para lograr la modernización y ampliación que incrementó 5 veces su capacidad. Ahora ocupa el puesto 426 entre las máquinas más grandes del mundo.
Hay 5,1 petaflops de capacidad instalada, con arquitectura de procesamiento paralelo en una configuración de nodo de cómputo híbrido y más de 36 000 núcleos de procesador, la mayoría de los cuales son modelos de varios núcleos.
¿Por qué la supercomputadora Santos Dumont lleva este nombre?
Wagner Leo, coordinador de tecnologías de la información en LNCC, explica que los investigadores dijeron que la nueva supercomputadora era un avión, que iba a despegar. Por tanto, el nombre inicial escogido para la máquina fue 14 Bis.
Pero los fabricantes advirtieron que el uso de números numéricos podría generar problemas de incompatibilidad en las licencias de software en el futuro, por lo que los investigadores idearon el nombre Santos Dumont, en honor al inventor brasileño conocido como el padre de la aviación.
“El día de la inauguración, en el primer semestre de 2015, en Francia, se entregaría el equipo y los ingenieros pondrían el nombre genérico de Félix en la máquina”, cuenta Leo. «Dije que la máquina tenía un nombre, se llamaba Santos Dumont y fue una gran alegría, porque era un homenaje, no solo a Brasil, sino también a los franceses».
infraestructura de peso
El Santos Dumont pesa 60 toneladas. Wagner explica que la financiación de una supercomputadora no se limita a su adquisición. Es necesario construir una infraestructura capaz de soportar el dispositivo.
Una computadora de este tamaño necesita ser enfriada con agua, a veces de dos tipos, temperatura ambiente y helada. En la LNCC también se encuentran tres generadores de 750 kVA cada uno y cinco inversores de 350 kVA para dar soporte a los equipos.
El cuerpo de trabajo de Santos Dumont incluyó el diseño, construcción de subestaciones, no-breaks, generadores, torres de agua, refrigeración, la base de apoyo y el icónico sombrero sobre ella, una referencia al inventor que le dio su nombre.
La instalación Santos Dumont requiere una superestructura (Fuente: LNCC/reproducción)Fuente: LNCC
Además, hay costos recurrentes. Según el coordinador, cada mes se gastan más de R$ 650.000 en Santos Dumont, gran parte para el mantenimiento de la propia supercomputadora.
Santos Dumont es un salto para la ciencia brasileña
Antonio Tadeu Gomes es coordinador del sector de investigación de la LNCC. Él, que tuvo la oportunidad de ser uno de los primeros usuarios de la supercomputadora, dice que la experiencia ha sido fascinante.
“Desde que obtuve acceso a Santos Dumont, mi visión de lo que es la computación a gran escala cambió por completo”, dice. «No había nada igual en Brasil hasta 2015». Hoy, 300 proyectos de 16 estados de todo el país se ejecutan en el dispositivo.
Los campos de la ciencia de los materiales y la salud son los dos que más utilizan el superordenador y tienen un gran número de aplicaciones, que van desde el desarrollo de vacunas, antibióticos y otros fármacos, hasta compuestos con propiedades de interés industrial como la resistencia y transparencia.
En Santos Dumont se han realizado investigaciones que han conducido al desarrollo de vacunas (Fuente: Unplash/CDC)Fuente: deshacer
Uno de los descubrimientos más significativos que involucró a Santos Dumont fue la vacuna experimental contra el virus Zika, en 2018. El trabajo identificó una secuencia proteica específica del virus, lo que permitió el desarrollo de inmunizadores que aún se están probando.
En 2020, la supercomputadora se dedicó casi exclusivamente a investigar sobre el covid-19. Entre los descubrimientos realizados se encuentran la identificación del inicio de circulación de las variantes Gamma, Zeta y Delta en el país y un caso de infección de un paciente por dos variantes recombinantes.
Los proyectos de investigación más fundamentales, como la astronomía, la astrofísica y la física de alta energía, también se ejecutan en los núcleos de la máquina.
Tadeu Gomes también dice que como uno de los gerentes, comenzó a interesarse por detalles operativos que antes no había considerado, pero que son esenciales para una instalación del tamaño de Santos Dumont.
Para él, esto es un indicio de que Brasil necesita mirar más detenidamente la supercomputación, ya que además del punto de vista científico, también es relevante para la formación de científicos brasileños.