Del acto participaron Pedro Sánchez, presidente del Gobierno de España, Pere Aragonès, presidente de la Generalidad de Cataluña, y Mateo Valero, director del BCS-CNS. MareNostrum 5, cuya adquisición se anunció a mediados de 2019, debía comenzar a funcionar a fines de 2020, aunque esto no se concretó. Posteriormente, se apuntó a ponerlo en marcha en la segunda mitad de 2022, pero eso tampoco se materializó.

Con la inauguración que se llevó a cabo este jueves, el supercomputador por fin está listo para su implementación en el sector investigativo. Según se informó, MareNostrum 5 estará disponible para los científicos a partir de los primeros días de 2024. En tanto que, entre el próximo año y 2025, el plan es que se instalen dos ordenadores cuánticos.

MareNostrum 5 ya está aquí

MareNostrum 5 destaca por varios motivos. En primer lugar, por el salto en rendimiento que ofrece en comparación con su predecesor, MareNostrum 4. El nuevo superordenador está dividido en dos particiones principales: una, de propósito general; la otra, acelerada para labores de inteligencia artificial. Combinadas, alcanzan un poder de cómputo pico de 314 petaflops. Esto la hace casi 23 veces más potente que el modelo anterior.

El equipamiento también evoluciona drásticamente en materia de almacenamiento. Entre discos duros y SSD, MareNostrum 5 cuenta con un espacio neto de 248 petabytes (PB). Para ponerlo en contexto, MareNostrum 4 contaba con 15 petabytes disponibles. Pero esto no es todo, puesto que el Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación explicó que el nuevo superordenador puede sumar 402 petabytes adicionales gracias a una solución basada en citas magnéticas. Hablamos de un tipo de almacenamiento considerablemente más lento, pero energéticamente más eficiente y destinado al archivo de largo plazo; es decir, para guardar aquellos materiales que no son de uso o referencia cotidiana.

Otro elemento que resalta de la inauguración de MareNostrum 5 es su coste, que ha alcanzado los 202,8 millones de euros. El 50 % de esa cifra ha sido financiado por la Comisión Europea, en tanto que el resto ha sido absorbido por España, Turquía y Portugal. La inversión española es la segunda más importante, con 70 millones de euros. Esto se traduce en un 35,13 %. Turcos y portugueses han aportado el 9,8 % y 5 % restantes, respectivamente.

Por su parte, la partición denominada acelerada (GPU), fabricada por Eviden, es la tercera más potente de Europa y octava del mundo según el ranking LINPACK, con un rendimiento pico de 260 petaflops (260.000 billones de cálculos por segundo). Esta parte del supercomputador cuenta con 4.480 procesadores de última generación NVIDIA Hopper, aceleradores de hardware creados para realizar tareas específicas de manera más eficiente que los procesadores de propósito general, lo que permite acelerar cálculos intensivos en áreas cruciales para la investigación como la inteligencia artificial o la simulación numérica. Estos chips de última generación, de unos 8 cm², cuentan cada uno de ellos con más potencia que todo el MareNostrum 1 instalado en 2004, que ocupaba toda la capilla de Torre Girona, de unos 180 m2, y era el cuarto más rápido del mundo.

El nuevo MareNostrum 5 destaca también por su gran capacidad de almacenamiento, al pasar de los 15 Pbytes disponibles en MareNostrum 4 a 650 Pbytes. El sistema ofrece una capacidad neta de 248 Pbytes en disco que se complementa con una solución de almacenamiento de larga duración basada en cintas con una capacidad adicional de 402 Pbytes, gracias al sistema de ficheros Spectrum Scale de IBM. 

Las capacidades del superordenador

El Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación ha ofrecido un vistazo a las características técnicas principales del MareNostrum 5. La partición de propósito general del supercomputador se compone de 6.408 nodos basados en la plataforma Sapphire Rapids de Intel y cada uno incluye dos procesadores Intel Xeon Platinum 8480+ de 56 núcleos y una frecuencia básica de reloj de 2 GHz.

Cada nodo cuenta con 960 GB de almacenamiento NVMe, y la mayoría de ellos implementan 256 GB de RAM (DDR5). En tanto que un lote de 216 nodos incorpora 1 TB de memoria cada uno. En cuanto a interfaz de red, cada dos nodos se comparte un adaptador NDR200, con un ancho de banda de 100 Gb por segundo, por nodo.

Pero la historia no finaliza aquí. La partición de propósito general de MareNostrum 5 incorpora un subsistema de 72 nodos de memoria de alto ancho de banda. Los mismos se basan en la plataforma Sapphire Rapids HBM de Intel y cuentan con 112 núcleos por nodo, a una frecuencia de 1,7 GHz, y 128 GB de memoria HBM. Esta sección del equipo es capaz de entregar un ancho de banda para transferencia de datos de 2 TB por segundo, por nodo.

Por otra parte, la partición acelerada de MareNostrum 5 presenta 1.120 nodos, que también sacan provecho de la tecnología de Intel e integran placas gráficas de NVIDIA. Los mismos llegan con 2 procesadores Intel Xeon Platinum 8460Y+ de 32 núcleos y una frecuencia de reloj de 2,3 GHz. Además, cada nodo presenta 460 GB de almacenamiento NVMe, 512 GB de memoria RAM (DDR5) y 4 GPU de NVIDIA basadas en la arquitectura Hopper con 64 GB de memoria HBM2. Por último, implementan 4 interfaces de red NDR200, lo cual le otorga un ancho de banda de 800 Gb por segundo, por nodo.

MareNostrum 5 GPP (General Purpose Partition)

The machine has 6408 nodes based in Intel Sapphire rapids. Each is configures as:

• 2x Intel Sapphire Rapids 8480+ at 2Ghz and 56c each (112 cores per node)
• 256 GB of Main memory, using DDR5  (with 216 nodes with 1024GB)
• 960GB on NVMe storage (/scratch)
• 1x NDR200 shared by 2 nodes (SharedIO) (BW per node 100Gb/s)

In addition to the 6408 standard nodes, the machine has 72 HBM nodes based in Intel Sapphire Rapids 03H-LC with 112 cores per node at 1.7Ghz and 128GB HBM memory. This small sub-system will provide a high memory BW of 2TB/s per node.

The full machine provides a Peak Performance of 45.9 PFlops.

Software available for both partitions

• Red Hat Enterprise Server
• Intel OneAPI
  • C/C++/Fortran Compilers
  • MKL
  • Intel MPI
  • Intel Trace Analyzer and Collector
• DDT parallel debugger
• BSC performance tools
• EAR: Energy management framework for HPC
• NVIDIA HPC SDK
• NVIDIA CUDA Toolkit
• OpenMPI
• Slurm batch scheduler

 

Cómo se dividirá el uso de MareNostrum 5

Claro que, con MareNostrum 5 ya inaugurado, el tiempo de uso de este superordenador es muy preciado y buscado. De hecho, desde el BCS-CNS han confirmado que la cantidad de horas disponibles no es suficiente para atender la tremenda demanda por parte de investigadores. Un dato bastante gráfico es que solo podrá ser utilizado por 1 de cada 3 proyectos que han solicitado acceso al equipo.

La utilización de MareNostrum 5 se dividirá de acuerdo con el porcentaje de participación de los aportantes. Esto significa que España podrá reclamar el 35 % de las horas disponibles, mientras que Turquía y Portugal tendrán una disponibilidad equivalente a su inversión. Habrá que ver cómo se divide el 50 % del tiempo restante, considerando la financiación otorgada por la Comisión Europea.

Más allá de la reciente inauguración de MareNostrum 5, el Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación ya trabaja en MareNostrum 6, su próxima iteración. Eso sí, una gran preocupación entre los expertos es la falta de presencia europea en el desarrollo de chips de alto rendimiento.

Mateo Valero, director del BCS-CNS, fue categórico al respecto y manifestó: "Los superordenadores no tienen chips diseñados en Europa. Es algo que hay que cambiar, y es el momento". Por su parte, Pedro Sánchez tampoco evadió el asunto. "Europa puede y debe alcanzar la autonomía en la fabricación de chips y este centro está llamado a jugar un papel central, protagonista, en nuestro ecosistema de semiconductores", indicó el presidente español.

La inauguración de MareNostrum 5 parece ser el incentivo ideal para que Europa aborde con más fuerza su reingreso al mercado de chips. Algo a lo que España se ha mostrado dispuesta a colocar su grano de arena. No obstante, en el pasado, los incentivos de la Ley de Chips europea puede que no sean suficientes sin un plan claro.

Fuentes:

https://hipertextual.com/2023/12/inaugurado-superordenador-marenostrum-5
https://www.bsc.es/es/noticias/noticias-del-bsc/arranca-marenostrum-5-el-nuevo-supercomputador-europeo-instalado-en-el-bsc