El Capitán, la supercomputadora que calcula en un segundo lo que tomaría 55 millones de años
Con 1,742 exaflops de potencia, esta máquina instalada en California redefine los límites de la ciencia al abordar desafíos como el cambio climático y la seguridad nuclear. ¿Cómo funciona?
El Capitán es la primera máquina a exaescala de la NNSA. FOTO Lawrence Livermore National Laboratory
Hiram Monroy, gerente comercial para Hispanoamérica de AMD. FOTO cortesía
Con una capacidad de procesamiento que supera los 1.742 quintillones de cálculos por segundo, la supercomputadora El Capitán es un avance sin precedentes en la historia de la tecnología. Ubicada en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), en California, esta máquina es capaz de realizar en un instante cálculos que, de manera hipotética, le tomarían a una persona más de 55 millones de años.
Diseñada en colaboración entre las compañías tecnológicas AMD y Hewlett Packard Enterprise (HPE), El Capitán combina tecnologías avanzadas como procesadores de alto rendimiento y aceleradores gráficos, logrando no solo ser la más potente del mundo, sino también una de las más eficientes en términos energéticos.
“Gracias a este poder de cómputo con mayor eficiencia se puede acelerar el desarrollo de investigaciones consumiendo menos energía”, explica Hiram Monroy, gerente comercial para Hispanoamérica de AMD, en entrevista con EL COLOMBIANO.
El Capitán, diseñado para tareas científicas de alta complejidad, puede realizar desde simulaciones de reacciones nucleares y predicción climática hasta la creación de nuevos fármacos, ofreciendo soluciones que transformarán el avance tecnológico y científico a escala global. Esta es su historia.
¿Cómo explicar a una persona poco familiarizada con esta tecnología en qué consiste una supercomputadora? ¿Cómo funciona esta tecnología y cómo se usa?
“Una supercomputadora como esta, El Capitán, que se anunció en noviembre del año pasado, está dirigida al ámbito científico. En términos prácticos, una supercomputadora es la suma de varias computadoras conectadas entre sí, las cuales ofrecen un poder de cómputo muy, muy grande, que está dirigido a ámbitos, sobre todo, de investigación.
Durante la pandemia, una de las razones por las cuales se desarrollaron vacunas tan rápido fue precisamente por el uso de este tipo de equipos, de supercomputadoras, que se usan en la fabricación de medicamentos.
También son utilizadas para hacer simulaciones, por ejemplo, durante la fabricación de aviones. Cuando un avión se diseña, hay muchísimos aspectos que considerar desde el punto de vista de la dinámica de fluidos, la estructura, cómo se comporta ante turbulencias y bajo ciertos aspectos que, para probarlo en vivo, sería inviable.
Otro de los aspectos en los cuales se utiliza la computación de alto desempeño, o HPC por sus siglas en inglés (High Performance Computing) es, por ejemplo, el estudio del clima. A través del cómputo de alto desempeño se hacen simulaciones para mirar cómo el clima, en ciertas regiones o a nivel mundial, evoluciona si se mantienen o prevalecen ciertas condiciones.
Además, se usa supercomputación en investigaciones nucleares y del espacio. Para llevar a cabo simulaciones en estos ámbitos se requiere un poder de cómputo muy grande, el cual solamente se consigue a través de estos equipos”.
El Capitán es la segunda computadora que logra pasar el umbral de la exescala, ¿qué significa esto en términos de potencia y por qué es importante?
“Para ponerlo en contexto, un exabyte es, digamos, el procesamiento de un trillón de instrucciones, un trillón de transacciones por segundo, lo cual permite, obviamente, hacer una gran cantidad de operaciones en un mismo instante. Hasta antes de El Capitán, solamente la supercomputadora Frontier había logrado un procesamiento de 1,35 exaflops por segundo, mientras que ahora El Capitán está logrando 1,742 exaflops por segundo.
Esto es importante porque procesa una gran cantidad de datos en un menor tiempo. Normalmente, este tipo de equipos, al procesar grandes cantidades de información, hacen un uso intensivo de consumo eléctrico y ahí es, precisamente, donde Frontier y ahora El Capitán se destacan porque brindan mayor poder de cómputo, pero con un consumo energético menor.
Esto es particularmente relevante en el contexto actual, por la preocupación frente al cambio climático y la reducción de la huella de carbono asociada al uso de tecnología. Pese a brindar una capacidad de procesamiento sin precedentes, El Capitán consume menos electricidad, lo que lo posiciona como uno de los sistemas más eficientes del mundo. Gracias a estas innovaciones, El Capitán se encuentra hoy entre las 10 supercomputadoras más eficientes desde el punto de vista energético, según la lista Green500, una clasificación que reúne sistemas que combinan alto rendimiento computacional con un uso optimizado de los recursos energéticos.
Ese es el gran hito de El Capitán, el ser la supercomputadora más rápida del mundo, con este 1,742 exaflops de potencia de procesamiento, seguida por su gran eficiencia energética”.
¿Cómo estas características de la supercomputadora ayudan en proyectos de investigación y qué diferencias hay en términos de tiempo de procesamiento?
“El tipo de investigación que se puede hacer va desde análisis climáticos, de fluidos, investigación del espacio, investigación de nuevos medicamentos. En realidad, estos equipos se utilizan de esta forma. O sea, no son investigaciones de uso específico.
Dentro del ámbito para el cual fueron construidos, se pueden hacer varias investigaciones y el granito que aporta esto tiene que ver con que estas investigaciones anteriormente tomaban mucho más tiempo; con tecnología de hace cinco o seis años una simulación podría tardar a lo mejor 30 días en procesarse completamente, pero con El Capitán el tiempo se reduce a horas.
Hiram Monroy, gerente comercial para Hispanoamérica de AMD. FOTO cortesía
¿Cómo se logró construir una supercomputadora con el nivel de rendimiento de El Capitán?
“Esta supercomputadora fue construida con tecnología que denominamos APUS. Es un Application Processing Unit, que es una combinación de CPU con una GPU. Los APUS son una mezcla de estas dos tecnologías.
Por un lado, el procesamiento en que se enfoca AMD, incluidos los procesadores EPYC y procesadores Ryzen, hablando de CPUs. Esa tecnología de procesamiento está incorporada dentro de estos APUS.
Y por otro lado, la aceleración gráfica a través de las GPUs Instinct, que mezcladas en una sola pastilla lo que hacen es, precisamente, lograr un poder de cómputo a ese nivel.
AMD lo que puso en equipos de HPE fue una gran cantidad de aceleradores Instinct MI325. En adición a ello, trabajamos en conjunto con HPE para poder optimizar los equipos. Comprenderás que un equipo de estas magnitudes, pues, no es algo que se saque de la caja, se encienda el switch y se ponga a funcionar. En realidad, es un trabajo de varias semanas, si no es que meses, de instalación, de puesta a punto, hasta lograr las primeras pruebas de rendimiento, que lo que hacen es dar los números, estos 1,742 exaflops que son los que avalan la puesta en marcha de la supercomputadora”.
Hablando de sostenibilidad, ¿qué medidas se han tomado para que El Capitán sea una máquina poderosa pero también sostenible?
“Para poder contextualizarlo, hay actualmente dos grandes tendencias que están demandando gran poder de cómputo: por un lado, está todo el tema de cómputo científico, las investigaciones que mencioné y, por otro lado, la inteligencia artificial.
La inteligencia artificial, junto con el cómputo de alto desempeño, son dos ramas que hacen un uso extenuante, un uso muy grande de datos. Cuando llevamos esos datos a ámbitos de cómputo estamos viendo un fenómeno de crecimiento, de una manera muy, muy grande, del poder de procesamiento que se está demandando a nivel mundial”.
¿Cómo ha crecido la demanda de inteligencia artificial en la región? ¿Qué impacto tiene en el consumo de recursos?
“El año pasado, en Colombia se reportó que la implementación de soluciones de inteligencia artificial creció un 25,8%. Además, el 20% de las empresas colombianas actualmente utilizan esta tecnología en sus operaciones. Estos datos reflejan cómo el uso de la inteligencia artificial está aumentando de forma gradual en la región, requiriendo cada vez más capacidad de procesamiento.
Para soportar esta creciente demanda, se necesitan supercomputadoras como El Capitán, que tienen la capacidad de procesar grandes volúmenes de datos a velocidades extremadamente rápidas. Esto no solo permite a las empresas manejar tareas más complejas, sino que también impulsa la investigación y el desarrollo en campos como la ciencia, la tecnología y la industria”.
¿Cómo impacta ese crecimiento de la IA en la sostenibilidad de los centros de datos?
“Actualmente, los centros de datos consumen aproximadamente el 2% de la energía total del mundo. Aunque este porcentaje puede parecer bajo, al ponerlo en contexto, se observa que los grandes generadores de CO2 incluyen no solo los centros de datos, sino también los automóviles y la industria. Por esta razón, es crucial que el aumento en el poder de cómputo que demanda el mundo no implique un crecimiento desproporcionado en el consumo de energía.
Aquí es donde entra el avance hacia equipos más eficientes como El Capitán, que brindan un mayor poder de procesamiento consumiendo menos watts. Esto contribuye directamente a reducir la huella de carbono, un factor clave en temas como el cambio climático. Además, listas como el Green500, que mencioné anteriormente, evalúan y clasifican continuamente las supercomputadoras más eficientes del mundo en términos de energía utilizada por unidad de rendimiento computacional. Es un orgullo poder decir que hoy en día estamos proporcionando niveles de cómputo inimaginables hace algunos años, y lo hacemos de manera sostenible, en contraposición al crecimiento desmedido del consumo eléctrico que se podría esperar con esta escala de innovación”.
¿Qué impacto tendría el desarrollo de estas tecnologías en la industria tecnológica y científica de Latinoamérica? ¿Sería posible ver estas máquinas en Colombia?
“Bueno, si bien El Capitán está desarrollado en Estados Unidos, el impacto de este tipo de tecnologías trasciende fronteras. En el caso de Colombia y Latinoamérica, hemos notado un crecimiento importante en la adopción de soluciones tecnológicas y ha ido fortaleciéndose en la región la presencia de AMD, que impulsa esa supercomputadora. Estamos trabajando junto a diversos proveedores de tecnología con nuestros procesadores EPYC y Ryzen, así como nuestras GPUs Instinct, para apoyar la transformación digital.
Esta transformación no es solo una tendencia, es un motor de cambio crucial para la región. Tecnologías como la inteligencia artificial, que hoy son esenciales para las empresas, permiten avances significativos en eficiencia, precisión y desarrollo de soluciones en múltiples áreas. El objetivo es acompañar y facilitar esta transición para que compañías de América Latina puedan integrar estas herramientas de manera efectiva”.
¿Cuáles son los retos específicos para que Colombia mejore en la adopción de estas tecnologías?
“Cuando observamos las cifras de adopción tecnológica en Latinoamérica, encontramos que Colombia todavía tiene mucho por avanzar. En el índice de adopción de inteligencia artificial, el país ocupa actualmente el sexto lugar en la región. Esto refleja que hay un gran trabajo por hacer. Es una responsabilidad clave para nosotros, como empresa tecnológica, apoyar esta transformación y acompañar a las compañías en este proceso.
Parte de este reto consiste en acelerar la implementación de estas tecnologías para que su adopción sea más rápida y eficiente. Estamos hablando de facilitar la integración de inteligencia artificial, herramientas digitales avanzadas y capacidades de procesamiento de datos que permitan obtener información precisa en menor tiempo. Esto no solo beneficia a las empresas, sino que impulsa avances significativos en ciencia, tecnología y desarrollo económico, ayudando a las compañías a crecer y a utilizar la tecnología de manera adecuada”.
