Ciència i Innovació

El Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) compleix vint anys. L’acte central per a aquesta commemoració es va fer el 12 de novembre, i va reunir les diverses autoritats de la ciutat. Una data que va posar en relleu l’evolució exponencial d’aquest projecte, que ha passat de comptar sols en un principi amb 65 treballadors a tenir-ne 1.372, segons les xifres actualitzades a 31 d’octubre de 2025, la gran part d’ells dedicats exclusivament a la recerca. 

En la seva trajectòria, entre altres coses, ha impulsat noves empreses, ha captat talent local i s’ha establert com una de les institucions de recerca més importants de l’estat. Finançat en un 65% pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, i en un 35% per la Generalitat de Catalunya, el BSC, dirigit per Mateo Valero, ha aconseguit atreure fons i projectes competitius d’envergadura, i arribar el darrer exercici gairebé als 100 milions d’euros de pressupost operatiu anual. 

Per Valero l’aniversari actual suposa un “reconeixement a les persones, a la ciència i a les empreses que s’hi han involucrat al llarg de tots aquests vint anys i han convertit el BSC en el centre d’investigació més important de tot l’estat”. Destaca, per altra part, que “amb Barcelona s’hi ha establert una relació de guany mutu. La ciutat ha aportat el seu entorn immillorable, i el centre ha retornat aquesta inversió i acollida amb molts diners i ha fet créixer de forma considerable l’ecosistema científic”.

Contribució del BSC al coneixement i a Barcelona

El BSC és, en primer lloc, un centre d’investigació. En formen part en total 72 grups de recerca, dividits en cinc grans àmbits generals: ciències de la vida, ciències de la terra, ciències computacionals, enginyeries aplicades i ciències socials computacionals. Al 2024 es van presentar 30 tesis doctorals, es van publicar 363 articles en revistes especialitzades, i es van iniciar 35 projectes finançats en el marc dels fons Horizon Europe. Tota aquesta producció aporta nou coneixement, incentiva el finançament, i multiplica la recerca al seu voltant. 

El BSC va publicar durant el 2024, 30 tesis doctorals, 363 articles en revistes especialitzades, i va iniciar 35 projectes finançats.

Des de l’any 2017 el BSC i l’Ajuntament de Barcelona treballen junts per ampliar el coneixement i progressar en la recerca. Concretament, el projecte “Ciència, Tecnologia i Societat” va comptar el 2024 amb una aportació municipal de 350.000 euros, i aquest 2025 la iniciativa ha continuat fruit del compromís de Barcelona amb el desenvolupament tecnològic com a motor del progrés tant econòmic com social, emmarcat en el Pla Estratègic de Ciència i Innovació 2024-2027. 

Aquest programa, que fa un èmfasi especial en la intel·ligència artificial i en promoure la igualtat, més enllà de la recerca, aporta enormes beneficis al conjunt de la ciutat. Contribueix, en primer lloc, a fer que la ciutadania tingui accés i també més coneixement sobre aquesta tecnologia. D’altra banda, intensifica el seu suport a les empreses i startups, col·labora amb el món científic, lluita per incrementar la influència de les dones en les carreres d’STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) i també per dinamitzar els hubs tecnològics existents a la ciutat. La seva alineació amb estratègies municipals com l’Agenda Barcelona Green Deal, la promoció de l’R+D+I local o l’Estratègia d’IA ha de permetre generar múltiples oportunitats i col·laboracions de cara al futur. Tot plegat per contribuir a posar la IA, i la supercomputació, al costat del progrés social i econòmic.  

El centre, ubicat al districte de les Corts, a dins de la Torre Girona també col·labora amb companyies molt diverses, (que van des de farmacèutiques, passant per companyies d’aigües, fins a empreses d’automòbils), per posar a la seva disposició tota la seva tecnologia. D’altra banda, promou noves spin-offs (iniciatives de negoci), que han estat 14 en total des de 2016 fins ara, i que creen llocs de feina, aplicacions i empreses científiques viables. 

Per si tot això fos poc el BSC serveix de base per altres centres científics. Un comitè avaluador d’experts extern valora els diversos projectes que es presenten en concurrència competitiva, per optar a poder utilitzar en remot la tecnologia de supercomputació i aplicar-la a la seva investigació. El centre barceloní proporciona, en aquest sentit, un nucli referent de recerca que ofereix retorn a tot l’ecosistema, no només de Catalunya, sinó del conjunt d’Espanya, via la xarxa d’altres instal·lacions més petites de supercomputació repartides per tot l’estat, el que es coneix com la Red Española de Supercomputación, RES. Aquest node, descrit com a Infraestructura Científica i Tècnica Singular (ICTS), distribueix recursos de computació d’alt rendiment a personal investigador de tot Europa. 

Evolució del MareNostrum

En honor a tot l’entorn de Barcelona i al mar Mediterrani, MareNostrum designa des d’un inici els superordinadors que han format part i són el nucli del BSC. El primer, el MareNostrum 1, va ser una gran revolució, i va suposar l’activació d’aquest nou centre de recerca el 2005. Proposat i impulsat pel seu encara director, Mateo Valero, tenia els seus precedents en el Centre Europeu de Paral·lelisme de Barcelona, el CEPBA, creat l’any 1985 amb el suport del Ministeri d’Industria. 

El rendiment de l’actual MareNostrum 5 és divuit vegades superior a l’anterior i 10.000 més que comparant amb el primer, el MareNostrum 1.

Des d’aquell començament la tecnologia s’ha renovat cinc vegades, fins a arribar al que és el MareNostrum 5, la versió actual, inaugurada durant el mes de desembre de l’any 2023. Aquesta última adaptació, que està ubicada en un espai al cor del centre de recerca, posseeix un rendiment 18 vegades superior al precedent, el MareNostrum 4, i una capacitat de processament de 314.000 bilions d’operacions per segon (314.000.000.000.000.000), fregant el que s’anomena el rendiment d’exaescala, que es calcula quan s’arriba a un trilió. Per entendre molt millor aquestes xifres tan enormes, i l’avenç exponencial que experimenta aquesta obra d’enginyeria, s’estima que l’actual MareNostrum 5 és 10.000 vegades més potent que el primer, i que un sol processador (aquelles peces que transmeten l’impuls elèctric) té igual capacitat que tot el MareNostrum 1. 

Existeixen actualment cinc grans supercomputadors al continent. A més del de Barcelona, i per ordre de magnitud, a Alemanya hi ha el més eficient de tots, el Júpiter, al qual segueixen el LUMI que és a Finlàndia, el Leonardo de Bolonya i després el Meluxina de Luxemburg. De manera rotativa, tots aquests i els que vindran actualitzen, segons queda obsoleta, la seva tecnologia, que es basa principalment en transistors que són cada cop més petits i xips minúsculs que augmenten en el seu nombre i proporcionen molta més velocitat. 

Un supercomputador ha de combinar dues característiques: un gran emmagatzematge, i enorme rapidesa. Dos ingredients necessaris que permeten càlculs ràpids i complexos, que un PC habitual trigaria mesos, o potser anys, a realitzar. Per emprendre aquests processos s’utilitzen dos conceptes principals: el de les “malles” que són totes les variables que s’hi van introduint, en diferents capes, per preveure, per exemple, el temps que pot fer un dia concret en un indret determinat; i el dels “bessons digitals” que consisteix, simplificant-ho enormement, en copiar les característiques d’un material o d’un teixit de l’organisme (per citar dos casos reals) per estudiar-lo virtualment.

Aquesta tecnologia, que progressa a un ritme descomunal (ja es proven xips molt més petits amb materials molt diferents com el grafè) s’ha volgut ara millorar mitjançant la física quàntica. El BSC, en aquest sentit, va posar en marxa el seu ordinador quàntic, el primer, al mes de febrer, i l’ha instal·lat a l’espai que havien ocupat tots els supercomputadors d’abans del MareNostrum 5, que és el de l’antiga capella. Aquesta infraestructura ha estat finançada per Quantum Spain. L’objectiu és augmentar velocitat i eficiència. El superordinador clàssic funciona a través de xips, que comprenen molts transistors i només poden situar-se en un parell de posicions (0 o 1), el que és el sistema binari. Però un de quàntic, que treballa amb els Qbits, posseeix una “altra marxa”, que és la superposició i és més veloç i permet una evolució exponencial. 

El Barcelona Supercomputing Center ha estat molt present a esdeveniments com la Biennal Ciutat i Ciència que organitza l’Ajuntament de Barcelona, o a una escala planetària, amb la commemoració durant el 2025, de l’Any Internacional de la Ciència i la Tecnologia Quàntiques. En aquestes dues cites, hi ha participat activament, en representació del BSC, Alba Cervera, doctora en informació quàntica per la Universitat de Barcelona i investigadora sènior al grup quàntic del BSC, on treballa especialment en algoritmes, aprenentatge automàtic i el concepte d’HPC (High Performance Computing, o Computació d’Alt Rendiment). En concret a la Biennal, Cervera va ser una de les tres comissàries, i també es va encarregar de presentar o moderar dues conferències i una taula rodona al voltant de la matèria: “Ciberseguretat i quàntica”, “Què és la física quàntica?” i “Geopolítica en la segona revolució quàntica”. 

"Hem de democratitzar la ciència, i acostar-la no només a grans empreses, sinó també a mitjanes i petites companyies i avançar en tota la investigació que està al servei dels ciutadans”. Mateo Valero, director del BSC.

Present i futur, nous àmbits de treball

Actualment, el Barcelona Supercomputing Center ha engegat dos nous projectes que preveuen un impacte que ha de situar Barcelona com a centre de referència europeu en ciència i innovació. El primer d’ells és el DARE, una nova iniciativa publicoprivada, per al disseny i el prototipatge de nous xips de codi obert. Aquestes peces diminutes són la base per a què funcioni la supercomputació i cada cop es busca fer-les més petites, per poder encabir-ne més dins de les màquines i incrementar el seu rendiment. Són l’essència de tots els ordinadors però també de dispositius com puguin ser telèfons mòbils o nous vehicles elèctrics. Estan fets de materials que han de ser semiconductors, com el silici, amb propietats per conduir o bé aturar el corrent elèctric. Tanmateix, elaborar-los no és una tasca senzilla i requereix una gegant infraestructura i també finançament. Les factories mundials se situen, actualment, a Estats Units i a Taiwan, fet que fa que la Unió Europea no sigui autosuficient. Per això Europa està invertint en nous projectes de disseny i a Barcelona, i Catalunya en general, el món dels semiconductors és un sector que presenta un gran potencial de creixement.

L’altra gran iniciativa és la AI Factory. Resumint, suposa progressar en el camp de la intel·ligència artificial i posar-la a disposició de les empreses perquè puguin augmentar la seva competitivitat. Tota aquesta infraestructura s’integra físicament a dins del MareNostrum 5, en un sector diferenciat, i obre un gran potencial per a les diverses companyies, però també de cara a la investigació. 

“No hauríem d’oblidar mai que el BSC és un centre de recerca. Si deixem d’investigar, si ens convertim en un mer centre de serveis, no podrem sobreviure pas. Cal mantenir aquest ADN intacte”. Mateo Valero, director del BSC.

Pel futur els objectius més primordials passen per enfortir la IA i oferir-la a les empreses, impulsar el disseny de semiconductors, i progressar especialment en la ciència que es fa al centre. “No hauríem d’oblidar mai que el BSC és un centre de recerca. Si deixem d’investigar, si ens convertim en un mer centre de serveis, no podrem sobreviure pas. Cal mantenir aquest ADN intacte”, assegura Mateo Valero. Pel director i impulsor del BSC allò que cal prioritzar és sobretot el retorn social: “hem de democratitzar la ciència, i acostar-la no només a grans empreses, sinó també a mitjanes i petites companyies i avançar en aquella investigació que està al servei dels ciutadans com és la ciència sobre el clima, o la medicina personalitzada”.