- Arquitectura modular BullSequana XH3000 con Booster GPU GH200 y clúster Rhea1.
- Eficiencia líder: JEDI primero en Green500 y suministro 100% renovable.
- Aplicaciones de alto impacto: clima 1 km, IA fundacional, neurociencia y cuántica.
- Red EuroHPC, acceso competitivo y hoja de ruta para escalar durante 6 años.
Europa ya opera su primer sistema a exaescala y tiene nombre propio: JUPITER. Este supercomputador, instalado en el Centro de Supercomputación de Jülich (Alemania), sitúa al continente en la liga más alta del cálculo de alto rendimiento con una máquina capaz de abordar desde modelos climáticos de resolución kilométrica hasta el entrenamiento de modelos generativos de última hornada. soberanía tecnológica europea y acelerar descubrimientos científicos y aplicaciones industriales críticas.
Hablamos de un coloso que cruza el umbral del exaflop: la capacidad de realizar un quintillón de operaciones por segundo (1 x 10^18). Más allá del titular, lo relevante es que JUPITER combina potencia bruta, eficiencia energética y una arquitectura modular que permitirá evolucionar el sistema durante su vida útil. 500 millones de euros, con acceso temprano para la comunidad científica europea y puesta a punto para usuarios generales tras el programa inicial.
Qué es JUPITER y por qué importa
JUPITER, siglas de Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research, es el primer superordenador exaescala de Europa y el cuarto del mundo en la lista Top500 más reciente, solo por detrás de los mastodontes estadounidenses El Capitan, Frontier y Aurora. Su misión no es un fin en sí mismo: proporcionar una plataforma común de computación de primer nivel para investigación, industria y administraciones públicas, sin dependencia de recursos externos.
El sistema alcanza el listón exascale y está respaldado institucionalmente por la Empresa Común EuroHPC, con operación a cargo del Forschungszentrum Jülich. El objetivo estratégico es doble: excelencia científica e independencia industrial europea. En la práctica, esto se traduce en acceso competitivo para proyectos que vayan desde la biomedicina hasta la ingeniería de materiales, pasando por IA y validación cuántica.
La inauguración oficial tuvo lugar a comienzos de septiembre en Jülich, en un acto con responsables europeos, autoridades alemanas y líderes del sector tecnológico. El proyecto se presentó como un hito para el continente y como un punto de inflexión en la capacidad de cómputo accesible desde Europa, con suministro eléctrico certificado como renovable y un foco especial en la eficiencia.
Otra clave: JUPITER no parte de cero, sino que se integra en la red de superordenadores de EuroHPC ya operativos (MareNostrum, LEONARDO, LUMI, Discoverer, MeluXina, Vega, Karolina, Deucalion). Con todo el ecosistema junto, Europa consolida su posición global en HPC, complementando capacidades y repartiendo cargas por toda la región.
Arquitectura, módulos y diseño del sistema
El diseño se basa en la plataforma de refrigeración líquida BullSequana XH3000 de Eviden (Grupo Atos). Esta base permite una densidad y una eficiencia sobresalientes, con agua caliente directa para evacuar calor y reducir el consumo frente a soluciones por aire, además de permitir el aprovechamiento del calor residual para climatización de edificios dentro del campus. Es uno de los pilares que sostienen su liderazgo en el ranking Green500 a través del módulo JEDI.
JUPITER se estructura en dos grandes particiones complementarias: un Booster Module acelerado por GPU a gran escala para cargas altamente paralelizables, y un Cluster Module de propósito general apoyado en procesadores de alta memoria. El Booster emplea tecnología de nueva generación, mientras que el Cluster se apoya en SiPearl Rhea1, el primer procesador europeo específicamente orientado a HPC que llega al mercado.
La magnitud del sistema impresiona: más de 260 kilómetros de cableado de alta capacidad, un despliegue modular equivalente a unas cuatro pistas de tenis y un caudal interno superior a 2.000 terabytes por segundo, cifra que se suele ilustrar como unas 11.800 copias completas de Wikipedia transferidas cada segundo. Además, su diseño modular por contenedores especializados facilita la expansión y el mantenimiento.
En cuanto a cómputo acelerado, el corazón del Booster integra del orden de 24.000 superchips NVIDIA GH200 Grace Hopper, una combinación CPU-GPU en un único módulo que dispara la productividad de código y el rendimiento por vatio. La red de interconexión de alto rendimiento se sustenta en Quantum-2 InfiniBand con decenas de miles de enlaces (en torno a 51.000 conexiones), proporcionando baja latencia y gran ancho de banda entre nodos.
El ecosistema tecnológico asociado incorpora también elementos frecuentemente citados en entornos NVIDIA, como la familia de GPU H100 Tensor Core y la pila de redes Spectrum-X en contextos complementarios. En el caso específico de JUPITER, el énfasis está en GH200 y Quantum-2, herramientas de IA y software complementario para facilitar ciencia de datos, entrenamiento y despliegue.
Rendimiento, eficiencia y cifras clave
El listón exascale no es solo un número simbólico. En JUPITER, determinadas cargas de trabajo de IA con precisión de 8 bits proyectan más de 70 exaflops efectivos, lo que sitúa a la máquina como una de las más rápidas del planeta para entrenar modelos de gran tamaño. Además, el sistema final se estima que ofrecerá alrededor de tres veces la potencia del superordenador más potente de Europa previo a su llegada.
Los números de infraestructura son igual de elocuentes: instalación modular con alrededor de 50 contenedores, capacidad de almacenamiento próxima al exabyte, y un consumo máximo de 17 MW (aproximadamente la demanda de 11.000 hogares). En operación típica, el consumo medio estimado ronda los 11 MW, apoyándose en compra de energía verde dentro de la red alemana para reducir la huella de carbono.
Una unidad del sistema, el JUPITER Exascale Development Instrument (JEDI), ocupa el primer puesto del Green500 por su eficiencia energética. Con hardware equivalente al Booster final, JEDI alcanza del orden de 72.000 millones de operaciones por segundo y por vatio, superando con margen al anterior líder del ranking. Esta eficiencia es consecuencia del uso intensivo de GPU y de la optimización de aplicaciones científicas para sacarles partido.
Durante las mediciones Green500, el sistema JEDI registró en torno a 4,5 petaflops sostenidos con 66 kW, que en modo afinado descendieron a unos 52 kW de consumo. Estos datos avalan el enfoque de refrigeración líquida directa y la apuesta por aceleradores de última generación para maximizar rendimiento por vatio.
Si lo comparamos con una referencia cotidiana, la capacidad agregada de JUPITER equivale a la de 10 millones de ordenadores de sobremesa. Esa escala es lo que permite entrenar modelos fundacionales con miles de millones de parámetros, simular materiales cuánticos o ejecutar predicciones climáticas de altísima resolución temporal y espacial.
Interconexión, software y pila de gestión
La columna vertebral de comunicaciones se resuelve con InfiniBand Quantum-2, una red pensada para minimizar cuellos de botella con latencias ultrabajas y gran ancho de banda entre decenas de miles de endpoints. Este tejido es clave para que aplicaciones paralelas escalen bien, desde métodos de elementos finitos hasta transformers gigantes.
En el plano software, JUPITER se apoya en Linux adaptado y en la suite NVIDIA AI Enterprise para facilitar desde el desarrollo hasta la puesta en producción de cargas de IA y HPC. Esto reduce fricciones para equipos que vienen de entornos de investigación aplicada y necesitan pasar con rapidez del prototipo al experimento a gran escala.
La operación del sistema entero descansa sobre la pila de gestión propia de JUPITER, que combina ParaStation Modulo (ParTec), SMC xScale (Eviden) y componentes desarrollados por el Centro de Supercomputación de Jülich (JSC). Esta integración permite orquestar nodos, colas de trabajo, almacenamiento y red con alta disponibilidad y observabilidad.
La arquitectura de sistema modular dinámico (dMSA), desarrollada conjuntamente por ParTec y JSC, habilita combinar particiones y recursos de manera flexible para diferentes patrones de carga. elasticidad es especialmente valiosa en IA, donde los requisitos de memoria, interconexión y cómputo varían mucho entre preprocesado, entrenamiento y evaluación.
Aplicaciones: de la IA al clima, pasando por biomedicina y cuántica
JUPITER está diseñado para las simulaciones más exigentes y para las aplicaciones de IA de mayor escala. En aprendizaje automático, podrá abordar el entrenamiento de modelos fundacionales multilingües con datos europeos, como persigue el consorcio TrustLLM, impulsando la autonomía en tecnologías clave.
En clima y meteorología, el ECMWF trabaja con simulaciones a resolución de 1 kilómetro capaces de representar fenómenos extremos. Esto alimenta el programa Destination Earth, que aspira a crear gemelos digitales del planeta para evaluar escenarios y políticas públicas frente al cambio climático.
La biomedicina también es uno de los grandes beneficiados. Con herramientas como el simulador Arbor, los investigadores podrán modelar neuronas a escala subcelular, con impacto potencial en el estudio de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Además, los gemelos digitales del corazón y otros órganos abrirán vías de ensayo virtual mucho más seguras y rápidas.
En computación cuántica, JUPITER servirá como banco de pruebas para validar algoritmos y escalar simulaciones por encima de 50 qubits, una frontera relevante para aproximar el comportamiento de sistemas cuánticos complejos mientras llegan dispositivos físicos más maduros.
Los casos de uso se extienden a la astrofísica (investigación sobre la reionización cósmica por parte del Instituto Max Planck), la física de partículas (la Universidad de Wuppertal aspira a refinar cálculos sobre el muón con mayor resolución) y la ciencia de materiales y energía, donde el descubrimiento computacional puede acelerar avances en baterías, fotovoltaica o catálisis.
Programa JEDI y acceso temprano
El sistema de desarrollo JEDI es el laboratorio real donde los equipos han empezado a optimizar sus códigos antes del despliegue completo. Se compone de un único bastidor BullSequana XH3000 con 24 nodos de cálculo y cuatro conmutadores InfiniBand Quantum-2, ampliado posteriormente con otros 24 nodos. Este entorno reproduce el hardware del Booster y sirve para afinar kernels, comunicaciones y uso de memoria.
Dentro del JUPITER Research and Early Access Program (JUREAP), los grupos seleccionados acceden acompañados por expertos del JSC, que les ayudan a exprimir la arquitectura. acceso guiado es el paso intermedio perfecto para que, una vez en producción, los códigos escalen sin sorpresas a decenas de miles de GPUs y el tiempo de máquina se traduzca en ciencia al máximo ritmo.
En paralelo, se han lanzado convocatorias periódicas de acceso que se celebrarán dos veces al año. Ya hay alrededor de 30 proyectos en marcha en esta fase inicial, y la vida útil estimada del sistema es de al menos seis años, con margen para actualizaciones modulares conforme avance el hardware.
Gracias a su integración en EuroHPC, el acceso está abierto a universidades, centros públicos y empresas europeas. Esto democratiza el uso de una infraestructura que, por coste y complejidad, solo está al alcance de grandes consorcios si no existe una estructura compartida como la que lidera la UE.
Eficiencia energética y sostenibilidad
El módulo JEDI no solo marcó el mejor rendimiento por vatio en el Green500; también demostró que el camino del agua caliente directa es fundamental para reducir el consumo. Este enfoque minimiza la energía destinada a refrigeración y habilita la recuperación del calor para usos térmicos, algo especialmente valioso en campus de investigación.
La UE y los operadores remarcan que el suministro eléctrico de JUPITER se cubre con energía renovable adquirida en la red, reforzando su encaje con los objetivos climáticos. Con la digitalización disparando el consumo en centros de datos (en Alemania ya ronda el 4% de la demanda eléctrica), la eficiencia computacional es un criterio estratégico, no solo técnico o económico.
Gobernanza, industria y soberanía tecnológica
El consorcio responsable del sistema lo componen Eviden (Grupo Atos) y ParTec, bajo contrato con EuroHPC, con el Forschungszentrum Jülich como anfitrión. La pieza CPU europea corre a cargo de SiPearl, cuyo Rhea1 se integra en el módulo de clúster para cargas de propósito general y memoria ancha.
Responsables de las empresas implicadas han subrayado distintos ángulos del proyecto: desde el orgullo de entregar el primer exascale europeo sobre BullSequana XH3000 y apoyar la soberanía económica e industrial, hasta el papel del diseño modular dinámico (dMSA) como acelerador para algoritmos de IA sofisticados, además de la validación del microprocesador Rhea1 como motor eficiente para HPC fabricado en Europa.
Por el lado de NVIDIA, se enfatiza la colaboración con EuroHPC y el ecosistema científico para dotar a los investigadores de recursos de IA y HPC de vanguardia, con impacto directo en áreas como clima, meteorología, ciencia de materiales, descubrimiento de fármacos, ingeniería industrial y tecnologías cuánticas. Una alianza que, en la práctica, abre nuevas rutas de investigación a escala global.
Comparativa global y posición en rankings
El listón lo fijó Frontier (EE. UU.) en 2022 al cruzar oficialmente la exaescala en HPL con 1,102 exaflops, seguido por Aurora y El Capitan, configurando el tridente norteamericano. China mantiene opacidad en torno a sus proyectos, con escasa información pública. En ese tablero, Europa ha movido pieza con JUPITER, que entra en la Top500 como la máquina europea más potente y cuarta del mundo.
El valor diferencial europeo no es solo potencia bruta: el liderazgo de JEDI en eficiencia (Green500), el uso de energía renovable y la postura de apertura a la comunidad científica apuntalan una estrategia sostenible y cooperativa. Es la combinación de rendimiento, eficiencia y acceso lo que convierte a JUPITER en un activo único para la región.
Riesgos operativos, seguridad y buenas prácticas
Con sistemas de esta escala, la ciberseguridad y el gobierno del dato son ineludibles. Es crítico proteger información sensible utilizada en investigación y evitar filtraciones o usos indebidos, vigilar vulnerabilidades del ecosistema software. Aunque no hay CVE específicas atribuidas a JUPITER, el seguimiento de avisos relacionados con herramientas de NVIDIA y dependencias HPC es parte del día a día operativo.
Otro reto está en la sostenibilidad energética y la gestión responsable de la IA: reducir la huella de carbono, minimizar sesgos en modelos y promover diversidad en los datos. Junto a la eficiencia por vatio, estos factores definirán el impacto real de la supercomputación en la ciencia y la sociedad.
Europa llevaba tiempo buscando una palanca para cerrar la brecha con Estados Unidos en súper cómputo. Con JUPITER ya en marcha, el continente dispone de una herramienta de primer orden para entrenar IA, simular la Tierra a escala sin precedentes, estudiar el cerebro y probar algoritmos cuánticos con ambición. Una apuesta tecnológica que refuerza el talento y la autonomía europeos, preparada para escalar con una arquitectura modular y un ecosistema de software maduro.
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