Resumen
La transformación digital masiva abarca el despliegue de infraestructuras de adquisición, almacenamiento y procesamiento de datos para
permitir la captura masiva de datos, el entrenamiento y despliegue de redes neuronales profundas y otros servicios más tradicionales de
Internet. Estos servicios se suelen proporcionar por centros de datos y otras infraestructuras de TI. Independientemente de que se acceda
a estas infraestructuras como sistemas federados, sistemas de enjambre o enfoques más tradicionales, los servicios mencionados deben
presentar funcionalidades cada vez mejores y escalar con el creciente número de usuarios. Estos servicios, accesibles a través de una
variedad de dispositivos conectados a Internet, deben ser proporcionados por una jerarquía de infraestructuras TIC de forma respetuosa
con el medio ambiente, garantizando también la seguridad. La transformación digital introduce una importante incertidumbre en cuanto a
la cantidad y el tipo de recursos digitales que necesitan las empresas, lo que lleva a confiar en la infraestructura en la nube la mayoría de
las veces. Este uso masivo de recursos se suma a las demandas ya existentes. Por ello, aunque parte del cómputo se derive a servidores
periféricos (Edge Computing), sólo con clusters enormes y/o especializados es posible atender al elevado número de peticiones, con el
volumen de datos que se deben acceder y procesar por segundo.
El objetivo global del proyecto coordinado es desarrollar técnicas innovadoras para infraestructura, aplicaciones y servicios en Centros de
Datos y Sistemas Altamente Distribuidos. Planeamos abordar este objetivo a diferentes escalas. En la escala más baja, planeamos
enfocarnos en la arquitectura de los nodos de procesamiento. Para ello, el proyecto propondrá mecanismos novedosos que permitan una
ejecución especulativa de mayores prestaciones y eficiencia energética en núcleos de propósito general, incluido el soporte del
compilador, una mejor organización de la jerarquía de memoria, arquitecturas más eficientes para aceleradores de inferencia de redes
neuronales profundas y mejor programabilidad en nodos heterogéneos. En el siguiente nivel, planeamos mejorar la red de interconexión y
el almacenamiento secundario. En cuanto a la red, propondremos nuevas topologías de red y algoritmos de enrutamiento, así como
mecanismos específicos para mejorar las prestaciones de la red (control de congestión, gestión de energía, QoS, etc.). Con respecto al
almacenamiento secundario, abordaremos el diseño e implementación de sistemas de archivos tolerantes a fallos más eficientes con alta
disponibilidad para futuros sistemas informáticos. A mayor escala, planeamos mejorar la infraestructura de comunicaciones y
computación distribuida mediante el uso de "Fog" y "Multiacess Edge Computing" (MEC) para reducir el consumo de energía y respaldar
servicios de comunicación escalables, seguros, confiables y de alta disponibilidad en redes móviles, IoT y vehiculares. Finalmente,
aprovechando las mejoras logradas a escalas menores, desarrollaremos aplicaciones y servicios de HPC y datacenter en los campos de
bioinformática y medicina, navegación autónoma de UAVs, transformada wavelet, contenidos multimedia, ciencia e industria. Los cinco
grupos de investigación que participan en este proyecto de investigación tiene una amplia experiencia en los temas de investigación
abordados y han venido desarrollando su trabajo de manera coordinada durante más de dos décadas.
