Investigadores de los departamentos de Química -José M.ª López de Luzuriaga y Miguel Monge- y de Matemáticas y Computación -Juan Félix San Juan- desarrollan un proyecto conjunto para la realización de cálculos computacionales de especies químicas de gran tamaño empleando la potente tecnología GPU y para el análisis y diseño de misiones espaciales.
La Universidad de la Rioja ha adquirido recientemente un equipo dotado de la tecnología GPU de un tamaño no mucho mayor que el de un ordenador personal, que es capaz de proporcionar una potencia de cálculo de 4 Teraflops, lo que supone 1/15 parte de la conseguida por Marenostrum, el super-ordenador más potente de España, cuya superficie es de 180m2 y peso de 40.000Kg. En los próximos 5 años esta tecnología será capaz de dotar a los investigadores de una potencia de cálculo superior a la ofrecida actualmente por Marenostrum en un simple ordenador de sobremesa.
Esta tecnología se basa en el empleo de tarjetas gráficas comúnmente usadas en equipos informáticos para procesar los datos provenientes de la CPU (procesador) y convertirlos en información comprensible (imágenes, por ejemplo).
En los últimos años se ha observado que la alta capacidad de computación de esta tecnología GPU se puede aplicar a campos tan diversos como la medicina, el tratamiento de imagen y video, las finanzas, las fuentes de energía o la investigación científica.
En este último aspecto, la investigación y, en concreto, en química cuántica, se encuadra la colaboración científica que estos tres investigadores han comenzado. Empleando estas herramientas se pueden llevar a cabo cálculos computacionales que den información sobre la estructura y propiedades de moléculas de tamaño muy grande que no son accesibles mediante los métodos computacionales habituales.
Algunos tipos de sistemas químicos o biológicos de gran tamaño que se pueden estudiar empleando estos métodos computacionales son sustancias de gran interés como por ejemplo nuevos medicamentos, catalizadores para celdas de combustible o mejora medioambiental o biomoléculas como proteínas, etc.
Así, de manera ilustrativa, un cálculo que en una computadora convencional requiere varios días o, incluso, semanas se puede llevar a cabo en sistemas equipados con GPUs en unas pocas horas o días.
Esta investigación se está llevando a cabo también con la colaboración de una empresa joven de nueva creación radicada en el Centro Tecnológico de La Rioja en la Fombera. Además, este proyecto cuenta con el apoyo del Vicerrector de Infraestructuras y Tecnología Eliseo P. Vergara González de la Universidad de La Rioja.
La computación basada en GPU’s es uno de los avances científicos más importantes y significativos del siglo XXI en el área de la computación que más desapercibido ha pasado para el gran público.
Las investigaciones en este campo son las que han hecho posibles los últimos avances en medicina (análisis de ADN), química (simulación molecular), Sismología (pronóstico de terremotos) e incluso la realización de los efectos especiales de películas como «Avatar» y «Distrito 9», galardonadas en esta categoría en los últimos certámenes.
Recientemente DARPA departamento de defensa estadounidense) ha firmado un proyecto de 25 millones de dólares para poder enfrentarse a lo que ha calificado como una «crisis en la computación», con el objetivo de desarrollar las tecnologías GPU necesarias para conseguir en menos de 4 años una potencia de computación 1.000 veces mayor que la de cualquier super-ordenador existente en la actualidad.
Pese a estos avances, es una tecnología que todavía está dando sus primeros pasos y que requiere de un gran esfuerzo investigador para su desarrollo y aplicación en los diferentes campos científicos.
