El Donostia International Physics Center Incorpora Tecnología SGI Para Promover La Investigación Científica Sobre Materiales

Este centro de investigación guipuzcoano lleva a cabo avanzados estudios para desarrollar y diseñar nuevos materiales, utilizando tecnología de SGI

El Donostia International Physics Center (DIPC), organización líder dedicada a la promoción de la investigación científica en el campo de la física b´sica y aplicada, ha adquirido cuatro nuevos sistemas SGI® Altix® 4700 y una solución SGI InfiniteStorage, que se unen al sistema SGI Altix 4700 adquirido hace un año. Estos nuevos sistemas han permitido al centro de San Sebastián actualizar su capacidad de computación para optimizar al máximo los resultados de sus investigaciones y satisfacer de manera efectiva las demandas de conjuntos de datos más grandes que requieren una interconexión muy r´pida. Asimismo, los nuevos sistemas han permitido al Centro una gran expansión, atrayendo a un gran número de nuevos investigadores y profesores.

En el corazón del DIPC está el Centro Computacional, creado para satisfacer las necesidades de investigadores residentes y visitantes. El centro proporciona recursos computacionales dedicados a computación serie y paralela, al tiempo que hospeda equipos para facilitar la gestión del DIPC.

"Los sistemas Altix se utilizan para estudiar la predicción y para representar la estructura, propiedades e interrelaciones de los materiales, así como las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas de sólidos, superficies y sistemas de baja dimensionalidad", ha declarado el Dr. Txomin Romero Asturiano, Director del Centro Computacional del DIPC. "Prestamos especial atención a sistemas de tamaño nanométrico. Necesitamos muchos procesadores, grandes cantidades de memoria y una conexión muy rápida entre procesadores. La computación de memoria compartida de SGI es importante para nuestro trabajo en ciencia de materiales porque algunos de nuestros programas necesitan compartir gran cantidad de información entre procesadores. Estamos muy satisfechos con las prestaciones de SGI e incluso mucho más con la facilidad de gestión de los sistemas."

Todos los sistemas Altix de SGI en el DIPC ejecutan una variedad de programas paralelos relacionados con Física de Materiales y Polímeros y Materiales no Cristalinos. Aplicaciones como Vasp, Espresso, Siesta, Materials Studio y Octopus, en las que la cantidad de información compartida entre procesadores es muy grande, se utilizan habitualmente. Los tamaños de los ficheros oscilan desde varios cientos de miles de ficheros pequeños a ficheros de entrada/salida de 5GB. Las actividades que se realizan actualmente sobre polímeros y materiales no cristalinos están focalizadas en movimientos moleculares y procesos de relajación de polímeros y sistemas cristalinos. Se trata principalmente de un enfoque experimental que combina diferentes técnicas, en particular, dispersión de neutrones, espectroscopia dieléctrica de banda ancha y NMR (resonancia magnética nuclear).

Los cuatro nuevos sistemas SGI® Altix® 4700, cada uno con 64 procesadores Intel® Itanium® 2 Dual-Core se utilizan con el mismo propósito, hospedados en un nuevo edificio al que se están incorporando cada vez más investigadores. El DIPC también ha adquirido un servidor SGI® Altix® 450 con 16 procesadores Montvale dual core para la ejecución de la aplicación Materials Studio Software y un sistema SGI InfiniteStorage 120 que incluye 3.6TB.

"Con los clusters, el mantenimiento y la gestión son muy complejos, debido a que hay muchos nodos que gestionar, la probabilidad de interrupciones es mayor y la conexión entre nodos y discos compartidos se convierte en un cuello de botella," ha declarado el Dr. Romero. "Con los sistemas Altix, con 128 CPUs en el mismo nodo (y sólo cinco nodos Altix 4700) la probabilidad de interrupción es mucho menor."

Resultados de la investigación: diseño de nuevos materiales
Más de veinte estudios sobre ciencia de materiales, cuyos resultados se han conseguido principalmente o únicamente con sistemas Altix de SGI y que han sido conducidos por investigadores del DIPC, han sido publicados en revistas internacionales. Entre ellos se incluyen artículos en prestigiosas revistas como Physical Review Letters, Journal of Chemical Physics, Physical Review E, Europhysics Letters y Macromolecules.

Fernando Álvarez y Arantxa Abre, investigadores científicos del Centro de Física de Materiales (y autores colaboradores de los artículos publicados), describen los últimos resultados obtenidos mediante simulaciones realizadas sobre un sistema SGI Altix 4700 sobre mezclas de polímeros:

"La combinación de simulaciones de dinámica molecular y medidas de dispersión cuasi elástica de neutrones sobre mezclas de polímeros con una alta asimetría dinámica ha evidenciado un efecto novedoso: el aislamiento dinámico del componente rápido por las cadenas circundantes más rígidas," ha declarado Álvarez. "Aproximándonos a la transición vítrea del componente lento, los movimientos de largo alcance de los polímeros más móviles se restringen y, como consecuencia, la dinámica segmental del componente rápido muestra similitudes con los procesos localizados que se encontraron en sistemas con geometrías restringidas. El análisis del espacio real, posible mediante simulaciones, proporciona una prueba directa de este tipo de dinámica."

"La completa caracterización de este fenómeno puede ser del mayor interés para el desarrollo y diseño de nuevos materiales hechos a medida, debido a que las propiedades dieléctricas y mecánicas del plástico están directamente determinadas por la dinámica molecular en el estado cristalino," concluye Arbe." Además, la mezcla de polímeros es un método fácil y barato para obtener nuevos materiales poliméricos, ya que está basado en polímeros ya existentes. Por lo tanto, la relevancia de estas investigaciones es alta, no sólo desde un punto de vista básico, sino porque puede tener un impacto tecnológico en el futuro."

"En menos de 10 años de existencia, el Donostia International Physics Center se ha convertido en un centro de referencia de investigación que ha conseguido un impacto en la comunidad física internacional con investigaciones aceleradas realizadas sobre sistemas SGI," ha declarado Deepak Thakkar, Director de Soluciones para Investigación y Universidad de SGI. "Los centros científicos, universidades y laboratorios de todo el mundo que estudian física, bioinformática, ciencias de la tierra o el origen de las galaxias, confían en la computación de los sistemas SGI Altix y SGI InfiniteStorage para gestionar sus enormes e intensos conjuntos de datos a la vez que aceleran el proceso de descubrimiento."

SGI | Innovation for Results™
Silicon Graphics, también conocida como SGI, es líder en computación de alto rendimiento. SGI dispone de una completa gama de soluciones de almacenamiento y de servidores de altas prestaciones, así como de unos servicios profesionales y de soporte líderes en la industria, que permiten a sus clientes superar complejos retos de flujos de trabajo y colaborar en los avances científicos, la innovación y la transformación de la información. El objetivo de SGI es ayudar a sus clientes a superar sus retos informáticos, tanto mejorando la calidad de vida a través del descubrimiento de nuevos fármacos, como diseñando y fabricando vehículos y aviones más seguros y eficientes, estudiando la climatología mundial, proporcionando tecnología para seguridad nacional y defensa, o ayudando a las empresas a gestionar grandes volúmenes de datos. Con oficinas en todo el mundo, la sede de la compañía está en Sunnyvale, California, y su página web es www.sgi.com.

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