Un ordenador 100.000 veces más potente que un PC para predecir el cambio climático

El superordenador de Yellowstone en Wyoming, Estados Unidos, uno de los equipos más potentes del mundo dedicado al cambio climático, el clima y otras investigaciones en ciencias atmosféricas y terrestres, será reemplazado en 2017 por una máquina mucho más rápida que se localizará en el mismo estado. Se trata de Cheyenne que, según el Centro Nacional para la Investigación Atmosférica (NCAR), tendrá un poder de procesamiento 2,5 veces mayor que el actual.

El ordenador de alto rendimiento cuenta con un sistema de 5,34 petaflops, lo que significa que podrá llevar a cabo 5,34 billones de cálculos por segundo. Traducido a la informática doméstica, Cheyenne será unas 100.000 veces más rápido que un ordenador personal convencional, lo que proporcionará un detalle sin precedentes en las predicciones del cambio climático. Por ejemplo, para ver los resultados de las investigaciones en una resolución más alta. El director de Tecnología del NCAR, Rich Loft, lo compara con lo que supone una mayor densidad de píxeles para mejorar la imagen en un televisor o una potencia mayor en un telescopio para acercar más galaxias lejanas.

El superordenador de Yellowstone, actualmente entre los 60 más rápidos del mundo, se ha utilizado desde 2012 para numerosas investigaciones, entre las que se incluyen los modelos para estudiar la contaminación del aire y las corrientes oceánicas. En concreto, han recurrido a sus servicios más de 2.200 científicos de unas 300 universidades y laboratorios federales.

El NCAR planea ahora instalar Cheyenne a finales de este año para que empiece a trabajar desde principios de 2017. A partir de entonces se convertirá en una herramienta fundamental para investigadores de todo el país que estudian el cambio climático, el mal tiempo, las tormentas geomagnéticas, la actividad sísmica, la calidad del aire, los incendios forestales y otros temas de geociencia importantes.

Predicciones al detalle

La nueva máquina ayudará a los científicos a sentar las bases para mejorar las predicciones de una serie de fenómenos, como los riesgos asociados a tormentas hora a hora o la sincronización del ciclo solar de 11 años, lo que supondría prever la intensidad de las llamaradas solares de antemano para evitar sus posibles impactos en satélites u otras tecnologías sensibles o alguna misión espacial.

También se espera poder realizar predicciones de un año por delante de los caudales y niveles de los embalses, proporcionando así a gestores del agua, agricultores y otros tomadores de decisiones una información vital acerca de la disponibilidad de agua, las posibilidades de sequía o del impacto de inundaciones.

En el ámbito del cambio climático, los científicos realizarán múltiples simulaciones con modelos climáticos detallados para predecir cómo determinadas regiones de todo el mundo experimentarán cambios en los patrones de precipitación y temperatura, además de los impactos potenciales de aumento del nivel del mar, el caudal y la escorrentía.

Igualmente serán capaces de simular el movimiento y la evolución de los contaminantes del aire en mayor detalle, facilitando la comprensión de los posibles efectos sobre la salud de determinados tipos de emisiones. En definitiva, se trata de buscar una mejora de las predicciones para fortalecer la resistencia de la sociedad ante desastres potenciales.

Trabajo simultáneo

El superordenador Yellowstone se encuentra en un parque empresarial a unas pocas millas al oeste de Cheyenne, por lo que precisamente se ha puesto ese nombre al nuevo equipo, para honrar el apoyo que ha recibido de la gente de esa ciudad. Desde su instalación en 2012 ha contribuido a la consolidación del parque como un importante centro de referencia tecnológica, donde se han ido incorporando instalaciones de grandes corporaciones como Microsoft, que tiene allí un enorme centro de datos.

Sin embargo, que uno empiece a funcionar no quiere decir que el otro acabe. Ambos superordenadores continuarán trabajando simultáneamente durante gran parte del próximo año, aunque no coordinados directamente. Normalmente, el tiempo y el ancho de banda de estas máquinas se reparte entre los investigadores para diversos estudios, por lo que rara vez se destina a un solo proyecto.

"El superordenador está generalmente trabajando en docenas de problemas al mismo tiempo, en una especie de mezcla de puestos de trabajo que se ejecutan desde él. Algunos de esos puestos podría tirar de un cuarta parte de su capacidad, mientras otros sólo de un uno por ciento", matiza Loft. Sin embargo, los rápidos avances tecnológicos demandan una infraestructura a la altura, capaz de trabajar al mismo ritmo. "Los dispositivos mejoran, se abaratan, y así ha sido siempre en la historia del ordenador”, destaca el investigador.

A pesar de su mayor potencia, Cheyenne será unas tres veces más eficiente energéticamente que su predecesor, que en sí es muy eficiente, utilizando además tan solo un tercio de su espacio físico.