El superordenador Picasso es una infraestructura de computación de alto rendimiento perteneciente a la Universidad de Málaga. Está gestionado por el Centro de Supercomputación y Bioinnovación (SCBI) en el que se encuentra, dentro del ecosistema de empresas e innovación del Parque Tecnológico de Andalucía (conocido como Málaga TechPark). Además de las funciones propias de la computación de alto rendimiento, el Big Data y la Inteligencia Artificial, el SCBI provee servicios avanzados de análisis en bioinformática (genómica, transcriptómica, ensamblaje, etc.), los cuales se detallan en su portal oficial, operando también como el nodo computacional de la Plataforma Andaluza de Genómica, Proteómica y Bioinformática (PAB).
Por otro lado, Picasso forma parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) desde 2014 y es un nodo principal de la Red Española de Supercomputación (RES) desde su fundación en 2007, ofreciendo recursos computacionales para investigación competitiva de excelencia tanto a nivel nacional como internacional.
Actualmente, Picasso también está integrado como nodo computacional dentro del proyecto europeo y nacional AI Factory, coordinado en España junto a centros como el Barcelona Supercomputing Center. Su rendimiento actual es de 4,91 PFlop/s, incluyendo las recientes actualizaciones con 16 GPUs B200 que aportan 10K Tensor Cores, 328K núcleos FP32 y 3072 GB de VRAM.
Recursos de Hardware
Total de recursos disponibles Según los datos oficiales del SCBI, los recursos globales en producción del supercomputador son:
Procesadores: 39 320 núcleos de cómputo. Memoria RAM: 180 TB de RAM. Aceleradores GPU: 32 × Nvidia A100 con 13K Tensor Cores, 110K núcleos CUDA FP32 y 1280 GB de VRAM. 16 × Nvidia B200 con 10K Tensor Cores, 328K núcleos CUDA FP32 y 3072 GB de VRAM. Almacenamiento: 1 285 TB de almacenamiento GPFS (IBM Storage Scale) compartido a través de InfiniBand (679 TB en SSD NVMe + 606 TB en HDD). 5 PB de almacenamiento masivo de objetos (IBM Cloud Object Storage). Red de interconexión: Red interna InfiniBand de baja latencia con enlaces de hasta 400 Gbps.
Historial de ampliaciones y arquitecturas A lo largo de su historia, Picasso ha experimentado sucesivas ampliaciones y renovaciones completas de equipamiento (ordenadas desde su origen a la actualidad):
Año 1997 (Origen)
La historia de la supercomputación en la universidad arrancó con la instalación del primer ordenador Picasso. Consistía en un elegante sistema SGI Origin 2000 equipado con 16 procesadores MIPS a 200 MHz y 4 GB de memoria RAM. Esta máquina fundacional prestó un servicio ininterrumpido durante más de diez años y en la actualidad descansa como patrimonio histórico en el museo tecnológico de la Universidad de Málaga.
Año 2007 (Picasso y Pablo)
Con la finalización del nuevo Edificio de Bioinnovación, las instalaciones se trasladaron a dos modernas salas DataCenter. Fue en este año cuando se integró el clúster denominado Pablo, cedido desde la RES tras las ampliaciones del MareNostrum original. Este clúster aportaba 256 blades JS20 con procesadores PowerPC 970, sumando 512 núcleos, 1 TB de RAM y comunicación Myrinet. El sistema se complementaba con un Mainframe HP Superdome de memoria compartida (128 núcleos Itanium y 400 GB de RAM), un clúster x86 de soporte basado en procesadores Intel Xeon (80 núcleos) y un almacenamiento centralizado HP EVA 8100 de 60 TB comunicados por canal de fibra.
Año 2013
El ecosistema de Picasso fue homogeneizado hacia una arquitectura fuertemente coordinada. Se implementó el gestor unificado Simple Linux Utility for Resource Management (SLURM) para administrar más de 2 300 núcleos y 21 TB de RAM, apoyados por un almacenamiento Lustre de 750 TB sobre tecnología InfiniBand. Las particiones incluían un clúster Intel de 768 núcleos con 3 TB de RAM y 32 GPUs Tesla M2075, un conjunto de siete máquinas de gran memoria compartida (con 2 TB de RAM cada una, totalizando 14 TB) y un clúster de procesadores AMD Opteron con 984 núcleos y 4 TB de RAM interconectados mediante red Gigabit.
Año 2017
Se llevó a cabo el reemplazo del antiguo clúster AMD Opteron por 168 nodos de cómputo IBM dx360 M4, equipos que fueron heredados de las ampliaciones correspondientes del superordenador MareNostrum. Esta actualización permitió unificar la interconexión de todo el clúster bajo redes InfiniBand QDR y FDR, centralizando además la gestión de los trabajos bajo el orquestador Slurm.
Año 2018
La ampliación de 2018 se centró enormemente en la capacidad y velocidad de los datos. El almacenamiento compartido de alto rendimiento sustituyó la antigua solución Lustre por el sofisticado sistema de ficheros GPFS de IBM, logrando 555 TB operativos que incluían una veloz capa aceleradora SSD de 55 TB y 500 TB en discos NL-SAS. Al mismo tiempo, se desplegó un novedoso almacenamiento masivo de objetos con 6 PB de capacidad bruta. Computacionalmente, el entorno quedó unificado en 4 016 núcleos provenientes de nodos HP, máquinas IBM Intel Xeon E5-2670 y servidores DL980G7, sumando en total 23 TB de RAM y el apoyo de 32 GPUs Tesla M2075.
Año 2022
Este año marcó un hito con la reestructuración integral de la sala técnica y su sistema de climatización. La modernización permitió acoger la nueva arquitectura basada en procesadores AMD EPYC, elevando el conteo de la instalación por encima de los 30 000 núcleos de cómputo. Paralelamente, se incorporó el primer clúster dedicado de Inteligencia Artificial Nvidia DGX A100, dotado de 32 aceleradoras interconectadas mediante redes HDR a 200 Gbps. También se añadieron clústeres heterogéneos de alta memoria, como los nodos Atos Bull con 2 TB de RAM por equipo, y sistemas de cómputo de alta densidad.
Año 2024
Durante este periodo, la disposición del superordenador ya agrupaba las configuraciones consolidadas en clústeres Lenovo SR645v3 (con 8 704 núcleos AMD EPYC), Lenovo SR645 (19 968 núcleos), el entorno Nvidia DGX A100 (32 GPUs A100), así como los clústeres Atos Bull (3 072 núcleos) y Lenovo SD530 (6 550 núcleos Intel Xeon). El sistema de almacenamiento GPFS combinaba el IBM Storage Scale 3200, con 329 TB de tecnología NVMe, y el IBM Spectrum Scale, con 550 TB de almacenamiento híbrido. Además, el archivo de datos a largo plazo quedaba asegurado por un almacenamiento de objetos de 6 PB distribuido en 756 discos HDD de 8 TB.
Año 2026
En su actualización más reciente, las mejoras del superordenador se centraron de manera específica en el ecosistema de datos y en dar un nuevo salto de potencia para cargas de Inteligencia Artificial. Por un lado, se renovó la infraestructura de datos con la introducción del sistema IBM Storage Scale 3500, alcanzando 1 PB de filesystem de alto rendimiento, complementado con un almacenamiento masivo de objetos de 5 PB. Por otro lado, el bloque de aceleración gráfica experimentó una ampliación fundamental con la incorporación de 16 GPUs Nvidia B200. Estas nuevas aceleradoras de última generación se sumaron a la infraestructura existente para potenciar al máximo los proyectos y modelos de IA más exigentes del clúster.
Software El entorno de cálculo de Picasso opera sobre distribuciones Linux empresariales y está orquestado mediante el gestor de colas y recursos Slurm. El software científico se gestiona de forma modular y altamente optimizada, permitiendo a los investigadores abarcar múltiples disciplinas.
Toda la guía de acceso, gestión de módulos y uso de directivas se encuentra detallada en el Manual de Usuario oficial de la institución.
Bioinformática y Genómica Constituye uno de los ecosistemas más completos del centro de cálculo. Para la anotación genética, dispone de potentes paquetes como VEP, SnpEff, Prokka, Bakta e InterProScan. En los flujos de análisis de variantes y genotipado, se hace uso intensivo de GATK, DeepVariant, FreeBayes y Plink. Adicionalmente, cuenta con herramientas vanguardistas de ensamblaje genómico (hifiasm, Canu, SPAdes, Verkko, BWA, minimap2) y software especializado en estudios de metagenómica y ecología molecular como mothur, Kraken y DADA2.
Inteligencia Artificial y Aprendizaje Automático Los entornos virtuales y contenedores de Picasso están fuertemente adaptados para exprimir al máximo la aceleración por hardware mediante GPU. El nodo ofrece soporte exhaustivo para las principales bibliotecas y plataformas del sector de la IA, incluyendo CUDA, cuDNN, PyTorch, TensorFlow y JAX. También permite la ejecución de aplicaciones punteras impulsadas por redes neuronales y aprendizaje profundo, tales como Helixer.
Química Computacional y Modelado Molecular El catálogo científico integra una amplia familia de programas dedicados a la simulación molecular, evaluación de interacciones y dinámica química. Estos paquetes resultan indispensables para realizar simulaciones complejas, acoplamientos (docking) y estudios conformacionales tanto en el diseño de nuevos fármacos como en el campo de la ciencia de materiales.
Matemáticas y Modelado Físico Para satisfacer las demandas del cálculo intensivo puro, el sistema hace acopio de bibliotecas numéricas altamente optimizadas (como Intel MKL, OpenBLAS o FFTW). Los investigadores tienen a su disposición robustos lenguajes de scripting científico como Python (junto al ecosistema SciPy), R (con Bioconductor) y MATLAB. Un caso destacado de modelado geofísico que se ejecuta en la instalación es la plataforma HySEA, especializada en la simulación de tsunamis e hidrodinámica marina.
Computación Cuántica Picasso actúa también como una puerta de enlace hacia el emergente ecosistema cuántico, ofreciendo potentes emuladores para el diseño, depuración y simulación de circuitos cuánticos antes de su paso por el hardware real (QPU), mediante librerías como Qiskit o Pennylane.
El SCBI ha sido un pilar fundamental en la estrategia nacional cuántica a través del proyecto QuantumSpain (ya finalizado), que impulsó el ecosistema cuántico en España. Actualmente, el fomento del talento y la creación de recursos formativos en algoritmia cuántica continúa vivo e impulsado a través del programa nacional TalentQ.
Otros ámbitos de investigación Más allá de las disciplinas principales, los recursos de Picasso operan como una verdadera navaja suiza computacional para multitud de ramas del saber. Su potencia alimenta de forma transversal investigaciones en: Ingeniería y Dinámica de Fluidos (CFD): Simulaciones aerodinámicas y de termodinámica aplicada. Ciencias de la Tierra y Climatología: Predicción meteorológica a gran escala y estudios sobre el cambio climático. Big Data y Ciudades Inteligentes: Procesamiento masivo de datos urbanos, gemelos digitales e internet de las cosas (IoT). Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN): Análisis de corpus textuales históricos y contemporáneos.
Top500 El sistema Picasso original, compuesto por los nodos JS20 de IBM que pertenecieron al MareNostrum inicial, logró alcanzar una potencia de 4,5 TFlops en los test Linpack. Esta cifra situó al superordenador andaluz en el puesto 412 de la emblemática lista internacional TOP500 en noviembre de 2006 (compartiendo posición con los demás centros fundadores de la RES que operaban con idéntica arquitectura).
Galería de imágenes
Véase también Red Española de Supercomputación Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) MareNostrum
Referencias
Enlaces externos Centro de Supercomputación y Bioinnovación (SCBI) Red Española de Supercomputación Proyecto AI Factory Lista de los 500 superordenadores más potentes del mundo Vista general del Superordenador Picasso
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