A pesquisa científica contemporânea exige, de forma mandatória, uma capacidade massiva para processar grandes volumes de dados, executar simulações de alta complexidade e acelerar projetos de inteligência artificial. Nesse cenário de transformação digital, a supercomputação consolidou-se como um pilar fundamental para fortalecer o desenvolvimento científico, acadêmico e tecnológico de ecossistemas regionais.

Um caso emblemático desse avanço ocorre na Universidade de Sonora (UNISON), localizada no estado de Sonora, no México. Por meio de sua Área de Computação de Alto Desempenho (ACARUS), a instituição expandiu o acesso a capacidades avançadas de computação para uma comunidade de aproximadamente 536 usuários, incluindo cerca de 200 pesquisadores que utilizam o sistema de forma intensiva através do Yuca, um supercluster de alto desempenho impulsionado pela tecnologia da AMD.

Arquitetura de alto desempenho e eficiência em servidores Dell

O supercomputador Yuca foi projetado para suportar cargas de trabalho científicas altamente exigentes, unindo o poder de processadores AMD EPYC™ de 4ª geração e aceleradores AMD Instinct™ MI210 integrados a servidores PowerEdge desenvolvidos pela Dell Technologies. Essa arquitetura integrada executa cálculos paralelos e processa dados massivos com alta eficiência energética.

A infraestrutura física da plataforma é composta por 40 servidores Dell PowerEdge de dois soquetes, distribuídos estrategicamente para otimizar o desempenho do cluster:

• 30 servidores Dell PowerEdge da série R: Equipados com processadores AMD EPYC™ 9354 de 4ª geração para o processamento core das cargas de trabalho.

• 4 servidores Dell PowerEdge da série R: Integrados com processadores AMD EPYC™ 9124, dedicados especificamente para funções de nós mestres e controle de acesso ao sistema.

• 6 servidores Dell PowerEdge da série XE: Equipados com processadores AMD EPYC™ 9224, onde cada unidade incorpora dois aceleradores de GPU AMD Instinct™ MI210.

Com essa engenharia de hardware, o Yuca validou um desempenho total de 1,5 petaflops em testes padrão da indústria, como o Linpack FP64. O sistema possui uma capacidade teórica total de 2,3 petaflops, alcançando até 2 petaflops em aplicações específicas, o que o posiciona como uma das infraestruturas de supercomputação para pesquisa mais relevantes do México.

Redução drástica no tempo de processamento e impacto científico

Os resultados práticos da infraestrutura refletem-se na aceleração temporal dos projetos acadêmicos. Em seus primeiros nove meses de operação contínua, o Yuca executou 1.435.793 horas de processamento de CPU, o equivalente a 163,9 anos de computação acumulada. De acordo com a direção da ACARUS, rotinas de cálculo que demandariam cerca de um ano utilizando apenas um núcleo de CPU tradicional são concluídas em aproximadamente quatro horas ao utilizar os 1.536 núcleos disponíveis no cluster.

“A qualidade da experiência que tivemos utilizando processadores AMD nos deu a confiança necessária para adquirir as GPUs da AMD. Foi uma excelente decisão escolher a tecnologia AMD tanto para CPU quanto para GPU neste supercluster. Estamos tão satisfeitos com os resultados do Yuca que agora somos uma referência nacional.” — María del Carmen Heras Sánchez, diretora da Área de Computação de Alto Desempenho da UNISON.

Essa capacidade computacional atende a projetos diversos, abrangendo áreas como física de altas energias, matemática, mecatrônica, ciências químicas, biológicas, engenharia industrial e mineração. Um único projeto do Departamento de Física, por exemplo, consumiu 335.099 horas de CPU ao longo de nove meses (38,25 anos de processamento acumulado), permitindo aos cientistas testar mais cenários e obter resultados em períodos substancialmente mais curtos.

Para além do ambiente estritamente acadêmico, o Yuca apoia iniciativas de forte impacto social e tecnológico. Destaca-se a colaboração com o Centro de Pesquisa em Computação do Instituto Politécnico Nacional (IPN) no projeto LLM-MX — um modelo de linguagem de inteligência artificial treinado do zero em espanhol e em línguas indígenas mexicanas. A infraestrutura também subsidia pesquisas aplicadas à medicina, epidemiologia e ao desenvolvimento de sistemas de alerta precoce para desastres naturais, como terremotos, furacões e tsunamis. Todo esse ecossistema, incluindo servidores, armazenamento, switches e refrigeração, consome 696 kW em um período de 24 horas, equilibrando alta performance e consumo energético.

Brasil Inovador

O desenvolvimento do supercluster Yuca na Universidade de Sonora ilustra como investimentos estruturados em infraestrutura tecnológica de ponta são determinantes para a soberania científica e inovação de uma nação, uma agenda acompanhada de perto pelo Brasil Inovador. Para o Brasil Inovador, a grande disrupção desse ecossistema construído com tecnologia AMD e Dell Technologies reside na democratização e descentralização da computação de alto desempenho, retirando-a de um papel exclusivo de grandes corporações e colocando-a diretamente a serviço da pesquisa aplicada e do talento local. Ao reduzir o tempo de processamento de um ano para apenas quatro horas, a supercomputação transforma a dinâmica dos laboratórios e acelera o ciclo de inovação mercadológica.

Sob a perspectiva dos negócios e das tendências de tecnologia, o uso do Yuca para treinar modelos de inteligência artificial voltados a línguas indígenas e espanhol (LLM-MX) sinaliza o valor comercial da IA contextualizada e localizada. Além disso, em uma era onde os data centers enfrentam forte pressão ESG por eficiência de energia, documentar o consumo otimizado do ecossistema prova que a alta performance computacional não precisa caminhar separada da sustentabilidade operacional. O desafio para ecossistemas de inovação emergentes, inclusive na América Latina, é replicar esse modelo de parceria entre universidades, fabricantes globais de hardware e órgãos de fomento, transformando o poder de processamento bruto em soluções proprietárias escaláveis e novos ativos econômicos.