El supercómputo sigue en busca de su nicho

Nota del editor: Este texto se publica originalmente en la edición 267 de la revista Manufactura, 13 Promesas de la ingeniería, correspondiente a abril de 2018.

Disminuir en un decibel el ruido aerodinámico de las turbinas eólicas tiene un efecto que va más allá de crear diseños que produzcan menos contaminación auditiva.

GE, a través de su Centro de Investigación Global, descubrió que con esta baja era posible generar hasta 5 gigawatts extra cada año. Para lograrlo requirió el apoyo de Red Mesa, una supercomputadora ubicada en Nuevo México.

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Es un sistema administrado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de Estados Unidos (NREL, por sus siglas en inglés) y Sandia, filial de Lockheed Martin, compañía aeroespacial y defensa de Estados Unidos. La alianza permitió a GE desarrollar modelos capaces de predecir el ruido de las hélices ante flujos de viento turbulentos, algo “imposible de lograr en el mundo real”, según información del sitio web de GE Digital.

La sinergia es un ejemplo del potencial que tiene el aprovechamiento del supercómputo en otros sectores como el automotriz y aeroespacial, ambos protagonistas del sector manufacturero mexicano.

Sin embargo, en el país el modelo está subutilizado. En México hay poco menos de 10 clústers de supercómputo y la mayoría realiza tareas de innovación científica. Están en universidades y centros de investigación, comenta Manuel Aguilar Cornejo, profesor investigador en Computación y Sistemas del Laboratorio de supercómputo de la UAM Iztapalapa.

Las supercomputadoras son una herramienta útil “para el desarrollo científico y tecnológico en astrofísica, ingeniería, predicción climática, matemáticas y biofarmacéutica”, destaca Fujitsu México, empresa que desarrolla este tipo de sistemas.

Forma parte de la Red Mexicana de Supercómputo (RedMexSu) que tiene 90 miembros como universidades, centros de investigación y otras empresas como HP e IBM. Pero en muchas ocasiones la academia y la industria van por caminos separados, y aunque hay iniciativas para acercarlos aún no es una realidad, explica Aguilar.

Uno de los sectores que puede beneficiarse más de esta tecnología es el automotriz, sobre todo en prototipos que emplean tecnologías de conectividad, de acuerdo con Alberto Torrijos, líder del sector automotriz de la consultora Deloitte.

Reconoce que pese a su potencial en la manufactura, aún no hay esfuerzos tan contundentes en investigación y desarrollo como en Europa, Asia y Estados Unidos.

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¿Cómo entenderlas?

Dos de las supercomputadoras del país están en la UNAM, dos más son de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) y las dos restantes son parte del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (Cinvestav). La más reciente, Abacus, del Cinvestav Estado de México está dedicada al desarrollo de proyectos científicos y según información del instituto, su potencia es igual a la de 25,000 computadoras.

A diferencia de una computadora común, estos equipos generalmente son estructuras que requieren cientos de metros cuadrados de espacio, pues en teoría son varios equipos o procesadores que funcionan a la par. Su verdadero valor está en la capacidad de realizar operaciones.

Mientras que una PC o laptop mide su capacidad de procesamiento en gigahertz, una supercomputadora lo hace en relación con la cantidad de operaciones de punto flotante por segundo o flops. Estas operaciones refieren la ejecución de algoritmos complejos u operaciones matemáticas.

Red Mesa —que aprovechó GE— tiene 180 teraflops de capacidad, algo discreto comparado con los 93,649 teraflops de la china Sunway TaihuLight, o los 17,590 de Titan, en Tennesse, Estados Unidos, dos de los cinco sistemas de cómputo más potentes del mundo según el índice global de supercomputadoras Top500 de noviembre de 2017.

Ambas naciones lideran en este tipo de tecnologías con 202 y 143 de estos equipos, respectivamente. Gran parte de ello obedece a las políticas de fomento por parte de sus gobiernos.

Estados Unidos estableció en 2016 la Iniciativa Nacional de Estrategia en Cómputo (NSCI, por sus siglas en inglés) un plan que vincula inversión federal a la industria y la academia para maximizar los beneficios del supercómputo o High Performance Computing (HPC) en el país.

El Ministerio de Ciencia y Tecnología chino, por su parte, tiene un plan hacia 2021 que busca facilitar la transformación industrial e incentivar la investigación científica.

Entre los objetivos está el desarrollo de infraestructura de supercómputo y la creación de una industria de servicios HPC, según una presentación del Programa Nacional de Investigación y Desarrollo en Alta Tecnología (HTRDP, por sus siglas en inglés).

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Un estudio de la consultora tecnológica IDC de 2016, sobre las mayores tendencias en el mercado global de HPC indica que en 2015 el valor del uso industrial del supercómputo fue de 11,363 millones de dólares, donde resalta la ingeniería asistida por computadora con unos 1,300 millones, superior al rubro de defensa (1,140 mdd) y las biociencias (1,091 millones).

¿Qué espera la industria?

Aguilar Cornejo, de la UAM, señala que otros mercados con infraestructura de supercómputo avanzada aprovechan esta tecnología en sectores como salud —con la generación de fármacos o en disciplinas como la genética— energía y aeroespacial, o bien en el prototipado para diferentes tipos de manufacturas.

Fujitsu prevé que en 2018 habrá un primer acercamiento entre investigadores de supercómputo en el país, la industria y el gobierno para potenciar la creación de infraestructura de esta tecnología y su mayor aprovechamiento en sectores productivos.

Torrijos, de Deloitte, considera que el uso del supercómputo tomará relevancia en dos o tres años impulsado por la necesidad de especialización de la industria automotriz y para satisfacer las necesidades que requerirá el desarrollo de tecnologías de conectividad y movilidad.

Carlos Mejía, director comercial de Ofi.com.mx, e-commerce de tecnología empresarial, prevé que Guadalajara o Querétaro serán dos de los polos donde exista mayor adopción de esta tecnología por considerar que ambas regiones avanzan en investigación y desarrollo en ambas industrias, más que en manufactura misma.

Torrijos destaca que esta tecnología también trae ahorros significativos en retrabajos por calidad, que llegan a representar entre 4 y 5% de los costos.

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“Cuando tienes herramientas de análisis de tendencias, de predicción, de mantenimiento y calidad, puedes evitar que se cometan errores en la línea de producción”, concluye. ( Con información de Isabel Ferguson y Gabriela Chávez)