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Supercalcolatore alla bolognese

 By Eniday Staff

Ci fu un tempo, nemmeno tanto lontano, nel quale l’idea di avere a disposizione una macchina da calcolo capace di fare un miliardo di operazioni al secondo era quasi stravagante…

Eravamo negli anni Ottanta, circolavano nei comuni luoghi di lavoro i primi computer, grossi scatoloni che offrivano la possibilità di una manciata di milioni di operazioni al secondo e una di calcolo che arrivava alla vertiginosa soglia di 128 mila byte. Non c’era nemmeno un hard disk: avevamo un floppy da 5 pollici per i programmi e uno analogo per memorizzare il lavoro svolto. Schermo bicolore: nero e fosfori verdastri. Caratteri? Uno e basta. Monitor? A tubo catodico, da 12 pollici per 20 chilogrammi di peso. Macchine quasi preistoriche, ma con le quali si facevano i giornali quotidiani, la contabilità delle aziende, ricerca scientifica e tecnologica. Certo, già esistevano grandissimi computer, come quelli della NASA o del CNR. Ma tutto è in proporzione: quei colossi – le cui sale climatizzate per custodire i nastri di memoria occupavano interi piani di grandi edifici – avevano capacità di calcolo e di memoria analoghe a quelle di un buon personal computer di oggi, o poco di più.

In circa quarant’anni, il panorama è cambiato in maniera tanto radicale quanto prorompente. Le potenze di calcolo dei nostri computer – quelli che usiamo al lavoro come a casa, o magari ristretti nel palmo di una mano in uno smartphone – si sono moltiplicate di alcune migliaia di volte. Ma riprendiamo l’esempio concreto già introdotto: i PC connessi al sistema centrale con i quali si lavorava negli anni Ottanta nei giornali italiani offrivano una potenza di calcolo di 1 MHz, cioè un milione di operazioni al secondo. Oggi, qualsiasi apparecchio del genere arriva a offrire 3 GHz, cioè 3 miliardi di operazioni al secondo. Quanto alla memoria, invece, le cose sono andate molto più in là: dai 128 mila byte di allora siamo passati ai mille miliardi di un buon hard disk (1 TByte).
Immaginiamoci, allora, che cosa può essere accaduto nei grandi centri di calcolo, nei supercomputer, spesso messi in rete tra loro, con i quali si cerca di disegnare il futuro meteorologico del pianeta, calcolare le mutazioni di un cromosoma, sviluppare predizioni sull’espansione dell’universo e sul destino di una supernova. Si tratta di macchine da molte decine di PetaFLOP (milioni di miliardi di operazioni al secondo) che dispongono di banchi di memoria praticamente infiniti.

Sfida mondiale di super calcolo

Quello del super calcolo è un ambito nel quale l’Europa è purtroppo in ritardo – se si fa eccezione di alcuni centri che fanno capo a imprese private – particolarmente moderni e potenti, come quello di Eni, il nuovo HPC4, capace di oltre 18 PetaFLOP. Per confrontarsi ad armi pari con Cina e Stati Uniti (che in quest’ambito primeggiano), all’Unione Europea è servito dunque molto di più: un programma di sviluppo capace di risolvere il gap competitivo. Così nasce EuroHPC che, nell’arco di pochi anni, ha già messo in tavola le sue carte: otto centri di calcolo, tre con una capacità di 150 PetaFLOP e cinque da 40, connessi tra loro con la rete europea ad altissima velocità GEANT, per un totale di 650 milioni di miliardi di operazioni al secondo.
L’immenso sistema di calcolo vedrà la luce in otto diverse località europee, una delle quali è Bologna. Le altre sono Sofia, Ostrava, Kajaani, Bissen, Minho, Maribor e Barcellona. In totale, 19 dei 28 Paesi UE faranno parte dei consorzi che gestiranno i centri e il bilancio complessivo che, con i fondi europei, sarà di 840 milioni di euro. Le modalità precise di finanziamento dei nuovi supercomputer saranno integrate nelle convenzioni di accoglienza che verranno firmate a breve.

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Il Centro Europeo per le Previsioni Meteo a Medio Termine troverà sede nel Tecnopolo di Bologna, nell’area dell’ex manifattura tabacchi e avrà un’estensione totale di oltre 100 mila metri quadrati

Le capacità di calcolo ad alte prestazioni sono fondamentali per generare crescita e occupazione, ma anche per l’autonomia strategica e l’innovazione in qualsiasi settore. Il supercalcolo può essere utilizzato in un’ampia gamma di settori. Può prevedere l’evoluzione dei modelli meteorologici locali e regionali e le dimensioni e i percorsi di tempeste e inondazioni, consentendo di attivare sistemi di allerta precoce per fenomeni meteorologici estremi. È utilizzato anche nella progettazione di nuovi medicinali, per risolvere complesse equazioni fisiche che modellano i processi molecolari e le interazioni di un nuovo farmaco con i tessuti umani. Anche le industrie del trasporto aereo e automobilistico utilizzano il supercalcolo per effettuare simulazioni complesse e testare singoli componenti, interi aeromobili e autoveicoli. Inoltre, i supercomputer sono un elemento estremamente importante nello sviluppo dell’intelligenza artificiale e per rafforzare la posizione europea in ambito di cybersecurity e blockchain.

Bologna hi-tech

Bologna ha presentato la sua candidatura lo scorso 21 gennaio, attraverso un consorzio con la Slovenia, nell’ambito di un progetto guidato dal Consorzio Interuniversitario Cineca, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste.
L’Emilia-Romagna diventerà, quindi, la Data Valley europea: con il 70% della capacità di calcolo e di storage nazionale, migliaia di ricercatori coinvolti e questo nuovo supercalcolatore la Regione, infatti, passerà da 19° alla 5° posizione nella classifica mondiale. Il Tecnopolo di Bologna, dove già arriverà il Data Center del Centro europeo per le previsioni meteorologiche di medio termine (Ecmwf), diventerà tra le prime potenze mondiali per capacità di calcolo.

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