El Instituto Politécnico Nacional (IPN) es un eslabón estratégico en el proyecto de la supercomputadora Coatlicue. La formación de talento en cómputo de alto rendimiento es sin duda una de las aportaciónes más importantes de esta casa de estudios.

En noviembre de 2025, el Gobierno de México dio a conocer el proyecto Coatlicue, que en dos años permitirá a México tener la supercomputadora más potente de América Latina, busca acelerar políticas públicas basadas en datos, impulsar startups y corporativos con capacidad de cómputo antes inaccesibles en el país.

Para entender la importancia de este anuncio es oportuno recordar que durante el periodo de emergencia de la pandemia (2020–2023) se reportaron alrededor de siete millones de fallecimientos en el mundo, mientras parte de la población se resguardaba en casa se fabricaron vacunas en poco menos de un año, cuando su desarrollo normal tarda aproximadamente una década.

Esta hazaña tecnológica fue posible gracias a la computación de alto rendimiento que fue esencial para entender el comportamiento del virus y acelerar pruebas. Supercomputadoras como Summit (Estados Unidos), Fugaku (Japón) y MareNostrum 4 (España) realizaron simulaciones que permitieron analizar miles de millones de configuraciones moleculares en cuestión de días, para encontrar las más prometedoras y probar cómo diferentes compuestos podían unirse a las proteínas del virus para inhabilitarlo.

Coatlicue es un proyecto liderado por la Agencia de Transformación Digital y Telecomunicaciones (ATDT) y la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti) y entre las instituciones que fortalecen esta iniciativa está el IPN.

DE LAS SUPERCOMPUTADORAS

Una computadora común suele tener un procesador CPU (Unidad Central de Procesamiento) con entre cuatro y ocho núcleos para realizar tareas. Una supercomputadora cuenta con miles de GPUs (Unidad de Procesamiento Gráfico) que a su vez cuentan con miles de núcleos para realizar tareas de forma coordinada y mucho más rápida.

Sobre este tema, en entrevista para la Agencia Informativa Conversus (AIC), Luis Alfonso Villa Vargas, quien con Marco Antonio Ramírez Salinas, ambos del Centro de Investigación en Computación (CIC), coordinan la parte técnica que aporta el politécnico al proyecto nos explica: “una supercomputadora se puede visualizar como miles de laptops conectadas de tal manera que se les asigna una tarea para que se ejecute de forma distribuida en todas las computadoras o una parte en algunos procesadores y otra parte en otros, lo que permite abordar un problema en mucho menos tiempo.

“Imaginemos una piscina que tiene miles de procesadores listos para trabajar y conectados de tal forma que pueden comunicarse entre ellos, para lanzar una tarea a esa gran alberca de procesadores existen modelos que se conocen como colas de ejecución, cuando ya le toca a tu programa ser ejecutado, una cola lo lanza a esos miles de procesadores, pero el que define cómo utilizar los procesadores es el programador y cuando termina te entregan un resultado, puede ser en un tiempo muy rápido, puede ser en semanas o incluso en meses de ejecución”, detalló Villa Vargas.

Es importante entender que una supercomputadora no es para escribir documentos o abrir imágenes, esa enorme potencia de cómputo se usa en tareas que requieren procesar miles o hasta millones de datos y hacer un número similar de cálculos y que a una computadora convencional le tomarían meses o años.

Actualmente destaca su uso en la industria energética, la prevención de desastres meteorológicos, la búsqueda de nuevos materiales; en el área de salud ayudan a buscar nuevas vacunas, fármacos y hacer modelos para entender el Parkinson y el Alzheimer solo por nombrar algunos.

DE COATLICUE

De acuerdo a la información que se ha compartido, la supercomputadora mexicana tendrá 14480 GPUs que equivalen a unas 375 mil computadoras convencionales operando de manera simultánea y alcanzará 314 petaflops, es decir, podrá realizar 314 mil billones de operaciones por segundo.

El TOP500 es un ranking internacional de las supercomputadoras más potentes del mundo que se publica dos veces por año y en el cual por Latinoamérica únicamente aparecen Brasil con 10 máquinas y Argentina con una. La capacidad de Coatlicue superaría incluso a Harpia, la computadora más potente de Brasil que recién inició funciones en octubre de 2025.

Para abordar un reto de esta magnitud la ATDT y la Secihti formaron una alianza con el Centro de Supercómputo de Barcelona (CSB) en donde se alojan tres supercomputadoras españolas dentro del TOP500, sobre esta colaboración Luis Villa señaló que “para definir la arquitectura de esta computadora la ATDT formalizó una alianza estratégica con el CSB, que sin duda es un referente internacional en la materia, de modo que la arquitectura y modelo de operación se están definiendo en el marco de esta alianza”.

Para el correcto funcionamiento de una supercomputadora se requiere disponer de una capacidad importante de energía eléctrica, así como también de una reserva de agua requerida por el sistema de enfriamiento de estos equipos. El proyecto se encuentra actualmente en una etapa estratégica, para la decisión del sitio en dónde se va a ubicar, porque se tomará en cuenta el abastecimiento de los aproximadamente 20 megawatts que requiere y de un sistema de agua para que el enfriamiento sea eficiente, también se contemplan cuestiones como la conectividad y ciberseguridad.

Sobre estos últimos puntos, Villa Vargas expuso que “las instituciones de educación tienen contratos interesantes de conectividad, pero no son un servicio crítico como lo puede ser Amazon o el área comercial de una línea aérea, ya que si sus sistemas se quedan sin conectividad cinco minutos se pueden perder decenas de millones de pesos. Para una supercomputadora la conectividad puede llegar a ser crítica, dependiendo de la importancia de lo que se procese, por lo que se debe tener un servicio acorde a las necesidades. Sobre la seguridad, si bien es necesaria una conectividad segura, la conexión con otras computadoras dentro y fuera de México, para compartir datos, sigue un estándar internacional de seguridad informática”.

En este año se resolverán cuestiones de infraestructura y se harán los contratos para que los componentes lleguen a México el próximo año. “En el mundo hay una enorme demanda de procesadores, si México adquiere una computadora de las dimensiones de Coatlicue tiene que hacer la compra con unos ocho meses de anticipación, en este momento, la tecnología que se va a adquirir todavía no está en el mercado, porque evoluciona muy rápido”, informó.

Tras la llegada de los componentes varios equipos de expertos deberán trabajar en su instalación y en realizar pruebas, lo cual se lleva varios meses porque es una tarea minuciosa.

“Las unidades de procesamiento ya vienen acomodadas en racks, que son como un mueble, cada unidad tiene decenas o centenares de procesadores y si tiene GPUs tiene miles de procesadores y hay que conectarlos para que todos se «vean» entre sí. Empresas con personal certificado siguen una arquitectura para hacer la conexión de todas esas unidades de procesamiento hacia puntos de conexión central, que a su vez se conectan con otros puntos de conexión y así se va trabajando el proceso de enmallado. Son meses que van cable por cable haciendo conexiones, la conectividad eléctrica es un proceso que requiere un procedimiento distinto y el sistema de enfriamiento de agua lo conecta otro grupo de especialistas”, destacó el investigador politécnico.

EL RETO MAYOR

Con Coatlicue, el Gobierno de México aborda uno de los proyectos con impacto científico y tecnológico de mayor relevancia para México. Sin embargo, esta trascendencia viene acompañada de grandes retos, como lo es alcanzar resultados que impacten de forma postiva a la sociedad y que a nivel nacional se logre el entendimiento pleno de que valió la pena la inversión económica que se realizará.

El IPN juega un papel fundamental para que esta valiosa herramienta dé resultados que impacten la vida de los ciudadanos. “El uso de la supercomputadora requerirá recursos humanos calificados, el politécnico es la institución que más investigación hace en temas de ingeniería y de cómputo, y forma jóvenes con capacidades en ciencias de la computación del más alto nivel. Tenemos 50 investigadores que investigan en el área de supercómputo”, puntualizó.

La necesidad de supercómputo en la investigación en México es un tema que se resolvía con recursos extranjeros de países como Estados Unidos o Francia. En ese sentido, el politécnico tiene una alianza desde hace muchos años con el CSB y para maximizar el potencial de Coatlicue también hay un plan. Existe un convenio para la formación de talento entre la institución de Barcelona y la Secihti, además de estrategias ya consolidadas en el IPN.

Villa Vargas señaló que “la alianza que hay con Barcelona va en dos sentidos: La formación de talento a dos años a través del posdoctorado en el CSB y la formación de doctores en la Universidad Politécnica de Cataluña. El politécnico implementa un modelo que permita a jóvenes de licenciatura especializarse en temas de supercómputo, fundamentalmente en cursos de programación de supercomputadoras y de análisis de algoritmos. No somos nuevos en el tema, hemos tenido proyectos con el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), en donde el objetivo fue la formación de recursos humanos en cómputo de alto rendimiento”.

LA ENCRUCIJADA

En México, con más de 130 millones de habitantes, se producen enormes cantidades de datos que podrán ser analizados y brindar opciones muy interesantes para la toma de decisiones públicas. ¿Qué áreas se podrán valer de esta poderosa herramienta?

Petróleos Mexicanos (Pemex) ha sido por décadas una empresa estratégica para México y sería uno de los principales beneficiados de Coatlicue, pues el uso de esta tecnología es fundamental en la explotación de petróleo y gas.

“Trabajé cinco años en el IMP y el responsable del área de exploración nos decía, «si me dan un modelo que me permita incrementar en 10% la probabilidad de que cuando haga una perforación encontremos petróleo, con eso yo les pago toda la investigación que necesitan hacer de por vida». Se invierte muchísimo en perforaciones y más si es en aguas profundas y a veces no encuentras petróleo o solo hallas un volumen muy pequeño. Pero si lo haces a través de un modelo que garantice que la probabilidad se incremente, utilizando supercómputo, el ahorro es enorme, con eso puedes pagar decenas de máquinas de esta capacidad”, afirmó.

Algunas aplicaciones potenciales del supercómputo para México son la consolidación de modelos de energía eólica, la optimización del uso de la energía eléctrica, la salud, los materiales y la prevención de desastres. No es casualidad que Brasil cuente con 10 supercomputadoras en el TOP500 y haya podido diversificar su economía y consolidar el mercado interno para pasar a liderar la región.

A partir de la primera etapa de adquisición, instalación y puesta en marcha de Coatlicue, será fundamental continuar un plan de actualización, ya que eso ayudaría a impulsar el desarrollo como país cimentado en la investigación y el desarrollo tecnológico.

El doctor Villa afirmó que “si el proyecto prospera de forma similar a lo sucedido en otras latitudes, Coatlicue se tiene que actualizar cada cinco años. Al cabo de 10 o 15 años tendríamos nodos con capacidades importantes de cómputo en diferentes puntos de México, pues Coatlicue 1 se podría distribuir en nodos a lo largo de nuestro país, de tal forma que cuando se materialice la actualización a Coatlicue 3, después de 15 años, todas esas máquinas fortalecerían los nodos de cómputo nacionales”.