El superordenador Doudna utilizará la plataforma Vera Rubin de última generación de NVIDIA

¿Preparado para asistir en primera fila a la próxima revolución científica? Ésa es la idea en la que se basa Doudna, un superordenador revolucionario anunciado hoy en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de Berkeley, California. El sistema representa una importante inversión nacional para impulsar el liderazgo de EE.UU. en computación de alto rendimiento (HPC), garantizando a los investigadores estadounidenses el acceso a herramientas de vanguardia para abordar los retos mundiales. «Hará avanzar los descubrimientos científicos, desde la química a la física, pasando por la biología, y todo ello impulsado por el poder de la inteligencia artificial», declaró en el acto de hoy el Secretario de Energía estadounidense, Chris Wright (en la foto de arriba).

También conocido como NERSC-10, Doudna debe su nombre a Jennifer Doudna, premio Nobel y pionera de CRISPR. El sistema de nueva generación anunciado hoy está diseñado no sólo para la velocidad, sino también para el impacto. Impulsado por la infraestructura de Dell Technologies con la arquitectura NVIDIA Vera Rubin, y cuyo lanzamiento está previsto para 2026, Doudna está diseñado para realizar descubrimientos en tiempo real en las misiones científicas más urgentes del Departamento de Energía de Estados Unidos. Está preparado para catapultar a los investigadores estadounidenses a la vanguardia de los avances científicos críticos, fomentando la innovación y asegurando la ventaja competitiva de la nación en campos tecnológicos clave.

«Jensen Huang, fundador y máximo responsable de NVIDIA, afirma: «Estoy muy orgulloso de que Estados Unidos siga invirtiendo en este campo concreto. «Es la base de los descubrimientos científicos de nuestro país. También es la base del liderazgo económico y tecnológico».

«Es un honor increíble estar aquí», dijo Doudna, añadiendo que estaba “sorprendida y encantada” de que un superordenador llevara su nombre. «Creo que nos encontramos en un momento realmente interesante de la biología», añadió, en el que personas con distintas capacidades se unen para abordar problemas globales.

Diseñado para acelerar los avances

A diferencia de los sistemas tradicionales que funcionan en silos, Doudna fusiona simulación, datos e IA en una única plataforma sin fisuras. «El superordenador Doudna está diseñado para acelerar un amplio conjunto de flujos de trabajo científicos», declaró Sudip Dosanjh, Director del NERSC. «Doudna estará conectado a las instalaciones experimentales y de observación del DOE a través de la Red de Ciencias de la Energía (ESnet), lo que permitirá a los científicos transmitir datos sin problemas al sistema desde todas las partes del país y analizarlos casi en tiempo real.»

Está diseñado para proporcionar a más de 11.000 investigadores una capacidad de respuesta casi instantánea y flujos de trabajo integrados, ayudando a los científicos a explorar cuestiones más importantes y a encontrar respuestas más rápido que nunca. «No estamos construyendo simplemente un ordenador más rápido», afirma Nick Wright, jefe del grupo de tecnologías avanzadas y arquitecto jefe de Doudna en el NERSC. «Estamos construyendo un sistema que ayuda a los investigadores a pensar en grande y a descubrir antes».

Esto es lo que Wright espera que avance Doudna:

Energía de fusión: Avances en la simulación que desbloqueen la energía de fusión limpia.

Ciencia de los materiales: Modelos de IA que diseñen nuevas clases de materiales superconductores.

Aceleración del descubrimiento de fármacos: Flujo de trabajo ultrarrápido que ayuda a los biólogos a plegar proteínas lo bastante rápido como para adelantarse a una pandemia.

Astronomía: Procesamiento en tiempo real de datos del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura de Kitt Peak para ayudar a los científicos a cartografiar el universo.

Se espera que Doudna supere en más de 10 veces el rendimiento científico de su predecesor, Perlmutter, con un consumo de energía entre 2 y 3 veces superior. Esto se traduce en un aumento del rendimiento por vatio de entre 3 y 5 veces, como resultado de las innovaciones en el diseño de chips, el equilibrio dinámico de la carga y la eficiencia del sistema.

Descubrimientos a escala impulsados por IA

Doudna potenciará los avances impulsados por la IA en campos científicos de gran impacto en todo el país. Entre los más destacados se encuentran:

IA para el diseño de proteínas: David Baker, premio Nobel en 2024, utilizó los sistemas NERSC para respaldar su trabajo con IA para predecir estructuras proteicas novedosas, abordando desafíos en todas las disciplinas científicas.

IA para la física fundamental: Investigadores como Benjamin Nachman utilizan la IA para «desdoblar» las distorsiones de los detectores en los datos de física de partículas y analizar los datos de protones de los colisionadores electrón-protón.

IA para la ciencia de los materiales: Una colaboración entre el Berkeley Lab y Meta ha creado «Open Molecules 2025», un enorme conjunto de datos que permite utilizar la IA para modelizar con precisión reacciones químicas moleculares complejas. Los investigadores implicados también utilizan NERSC para sus modelos de IA.

Ciencia en tiempo real, impacto en el mundo real

Doudna no es un sistema independiente. Es parte integrante de los flujos de trabajo científicos. La ESnet del DOE transmitirá los datos de telescopios, detectores y secuenciadores genómicos directamente a la máquina a través de una red InfiniBand NVIDIA Quantum-X800 de alta velocidad y baja latencia. Este flujo de datos críticos se prioriza mediante mecanismos inteligentes de calidad de servicio, lo que garantiza que se mantenga rápido y sin interrupciones, desde la entrada hasta la comprensión.

Esto hará que el sistema tenga una capacidad de respuesta increíble. En la instalación nacional de ignición por fusión DIII-D, por ejemplo, los datos se transmitirán directamente a Doudna desde la sala de control para que los científicos puedan realizar ajustes en tiempo real. «Solíamos pensar en el superordenador como un participante pasivo en el rincón», afirma Wright. «Ahora forma parte de todo el flujo de trabajo, conectado a experimentos, telescopios y detectores».

La plataforma para lo que viene: Desbloqueo de flujos de trabajo cuánticos y de HPC

Doudna soporta HPC tradicional, IA de vanguardia, streaming en tiempo real e incluso flujos de trabajo cuánticos. Esto incluye soporte para el desarrollo de algoritmos cuánticos escalables y el diseño de futuros sistemas de HPC cuántica integrados, utilizando plataformas como NVIDIA CUDA-Q. Todos estos flujos de trabajo se ejecutarán en la plataforma NVIDIA Vera Rubin de última generación, que combinará CPU de alto rendimiento con GPU coherentes, lo que significa que todos los procesadores podrán acceder a los datos y compartirlos directamente para soportar las cargas de trabajo científicas más exigentes.

(Arriba) El telescopio Mayall de 4 metros, que albergará el instrumento espectroscópico de energía oscura, visto de noche en el Observatorio Nacional de Kitt Peak.

Los investigadores ya están portando pipelines completos utilizando marcos de trabajo como PyTorch, el kit de desarrollo de software NVIDIA Holoscan, TensorFlow, NVIDIA cuDNN y NVIDIA CUDA-Q, todos ellos optimizados para las GPU Rubin del sistema y la arquitectura NVIDIA NVLink. Más de 20 equipos de investigación ya están portando flujos de trabajo completos a Doudna a través del Programa de aceleración científica de NERSC, abordando desde modelos climáticos hasta física de partículas. No se trata sólo de computación bruta, sino de descubrimiento, integrado desde la idea hasta el conocimiento.

Diseñado para la urgencia

El año pasado, la ciencia asistida por IA obtuvo dos Premios Nobel. Desde la investigación climática hasta la respuesta a pandemias, los próximos avances no esperarán a una mejor infraestructura. Con el despliegue previsto para 2026, Doudna está en condiciones de liderar una nueva era de ciencia acelerada. Las instalaciones del DOE en todo el país, desde Fermilab hasta el Instituto Conjunto del Genoma, confiarán en sus capacidades para convertir las preguntas de hoy en los avances de mañana.

«No se trata de un sistema para un solo campo», dijo Wright. «Es para el descubrimiento: en la química, la física y campos que aún no hemos imaginado». En palabras de Huang, Doudna es «una máquina del tiempo para la ciencia». Comprime años de descubrimientos en días y da a los problemas más difíciles del mundo la potencia que estaban esperando.

Fuentes: Blog de NVIDIA, Hot Hardware (fuente de la imagen), HPC Wire, NERSC