L’Italia sta compiendo passi da gigante nel campo del supercalcolo e del quantum computing, posizionandosi come un attore chiave nello sviluppo di queste tecnologie rivoluzionarie. Il quinto evento dell’Osservatorio ICSC, tenutosi presso il Politecnico di Milano, ha messo in luce gli sforzi del paese in questo settore. L’iniziativa, promossa dall’ICSC – Centro Nazionale per la Ricerca in Supercalcolo, Big Data e Quantum Computing e realizzata da IFAB (International Foundation Big Data and Artificial Intelligence for Human Development) ha riunito esperti del settore, accademici e rappresentanti dell’industria per esplorare l’impatto e il potenziale delle nuove frontiere del calcolo ad alte prestazioni.
In un mondo che ha generato oltre 200 zettabyte di dati, la necessità di una potenza di calcolo superiore è diventata cruciale. L’Italia, attraverso il Centro Nazionale ICSC, sta giocando un ruolo fondamentale nella creazione di infrastrutture di calcolo avanzate e nell’elaborazione di soluzioni innovative. La collaborazione con l’Unione Europea e il network internazionale di ricerca permette al paese di contribuire attivamente allo sviluppo di queste tecnologie.
L’obiettivo è chiaro: rendere il supercalcolo e il quantum computing strumenti accessibili e strategici per la crescita economica e scientifica.
Indice degli argomenti:
Il supercomputer HPC6 di Eni
Un esempio concreto di questo impegno è rappresentato da HPC6, il supercomputer di Eni attivo da novembre 2024. Con una potenza di picco di 606 PetaFlops, si posiziona tra i primi cinque supercomputer al mondo secondo la classifica TOP500.
Sergio Zazzera, responsabile del Technical Computing per Geosciences & Subsurface Operations e del High Performance Computing Center of Excellence di Eni, ha sottolineato come questa infrastruttura non solo aumenti l’efficienza operativa, ma riduca anche significativamente l’impatto ambientale.
La Fondazione IFAB svolge un ruolo importante in questo contesto, lavorando per diffondere queste tecnologie tra le PMI, il cuore pulsante dell’economia italiana. Questo approccio dimostra come l’Italia stia puntando a democratizzare l’accesso alle tecnologie di supercalcolo, rendendole uno strumento di crescita per l’intero tessuto economico del paese.
l nuovo sistema HPC di Eni consente di passare dai 70 PFlop/s di HPC4 e HPC5 a oltre 600 PFlop/s di picco di HPC6, con un incremento della capacità di calcolo pari a circa un ordine di grandezza, ed è basato su un’architettura concepita con la stessa tecnologia che costituisce i sistemi a oggi più potenti in Europa e nel mondo, che combina CPU e GPU in una configurazione ibrida, con oltre 3400 nodi di calcolo e con quasi 14mila GPU, per massimizzarne le prestazioni computazionali e l’efficienza energetica.
HPC6 è installato in un’area dedicata nel Green Data Center di Eni, che rappresenta uno dei centri di calcolo con la più alta efficienza energetica e tra i migliori per contenimento dell’impronta carbonica in Europa e fin dalla sua progettazione, ha avuto come obiettivo primario non solo l’efficienza operativa, ma anche la minimizzazione dell’impatto ambientale, inserendo una sempre maggiore sostenibilità al centro della sua missione. Questo obiettivo è stato raggiunto grazie alla realizzazione di un nuovo sistema di raffreddamento a liquido, in grado di ottimizzare l’assorbimento del calore prodotto dalla nuova macchina e renderla più sostenibile da un punto di vista energetico.
Il Green Data Center di Eni, consente all’azienda di unire tra loro competenze, tecnologie e diversi settori di business al servizio della transizione energetica in un centro all’avanguardia a livello internazionale da un punto di vista energetico presso Ferrera Erbognone, vicino Milano.
Con questo HPC6 Eni rafforza la propria leadership nel campo del calcolo ad alte prestazioni a uso industriale e si conferma come un’azienda a elevato contenuto tecnologico a sostegno della transizione energetica.
Alcune caratteristiche tecniche di HPC6
- HPC6 utilizza la tecnologia Cray EX4000 e Cray ClusterStor E1000 di HPE.
- Potenza di calcolo: il sistema ha raggiunto una potenza di calcolo di 606 PFlops di picco (Rpeak) e 477 PFlops “sustained” (Rmax), posizionandosi tra le infrastrutture più avanzate.
- Composizione nodo: ogni nodo del sistema è costituito da una CPU AMD EPYC™ a 64 core, affiancata da quattro potenti GPU AMD Instinct™ MI250X.
- Dimensioni: iI sistema comprende 3472 nodi di calcolo, che incorporano un totale di 13.888 GPU.
- Rete ad alte prestazioni: la rete HPE Slingshot assicura un’interconnessione veloce e affidabile tra i nodi, facilitando il trasferimento di dati ad alta velocità.
- Sistema di raffreddamento: il sistema impiega una tecnologia di raffreddamento a liquido “diretto”, che consente di smaltire il 96% del calore prodotto.
- Potenza elettrica assorbita: il sistema ha un assorbimento elettrico massimo di 10,17 MVA (MegaVoltAmpere).
HPC e quantum computing: le tecnologie che stanno rivoluzionando la ricerca e l’industria
Il supercalcolo (HPC) e il quantum computing stanno rapidamente trasformando il panorama della ricerca scientifica e dell’innovazione industriale in Italia e nel mondo. Queste tecnologie all’avanguardia offrono potenzialità senza precedenti per affrontare sfide complesse in vari settori, dalla ricerca farmaceutica all’intelligenza artificiale, dalla modellazione climatica alla cybersicurezza.
Secondo un censimento degli annunci di progetto pubblici sul Quantum Computing realizzato dall’Osservatorio del Politecnico di Milano, i settori più attivi in questo campo sono:
- bancario e assicurativo (27% dei progetti),
- chimico-farmaceutico (21%),
- automobilistico (12%),
- energetico, utility e telecomunicazioni (12%),
- aerospaziale e difesa (9%),
- manifatturiero, logistica e retail (8%),
- IT (6%),
- altri settori (5%).
Questi dati dimostrano come il quantum computing stia rapidamente passando dallo stato di tecnologia sperimentale a quello di asset strategico per le aziende orientate all’innovazione. Nel contesto italiano, gli Spoke 9 – Digital Society & Smart Cities e Spoke 10 – Quantum Computing dell’ecosistema ICSC stanno giocando un ruolo chiave nell’applicazione pratica di queste tecnologie. Lo Spoke 9 si concentra sull’utilizzo dell’HPC per rendere le città più intelligenti ed efficienti, migliorando servizi pubblici e infrastrutture.
Come ha sottolineato Alberto Ottavio Leporati, professore associato all’Università di Milano-Bicocca e ricercatore dello Spoke 9 di ICSC, “le tecnologie di calcolo avanzato non sono più solo strumenti di ricerca: hanno un impatto diretto sulla nostra vita quotidiana, dalle smart cities alla medicina personalizzata”.
Lo Spoke 10, d’altra parte, esplora le applicazioni del quantum computing in ambiti strategici come la simulazione avanzata e la sicurezza informatica. Enrico Prati, professore associato all’Università Statale di Milano, ha evidenziato come il quantum computing stia rivoluzionando settori come la simulazione di materiali, l’ottimizzazione della supply chain e la cybersecurity quantistica, affermando che “questa tecnologia ci permetterà di affrontare problemi impossibili per i computer classici”.
L’integrazione tra sistemi HPC e dispositivi on-the-edge sta inoltre migliorando significativamente l’efficienza delle applicazioni di intelligenza artificiale, come sottolineato da Cristina Silvano, professoressa ordinaria del Politecnico di Milano. Paola Francesca Antonietti, anch’essa professoressa ordinaria del Politecnico di Milano, ha invece evidenziato come l’HPC sia fondamentale per affrontare problemi di simulazione complessi nei settori dell’ingegneria e della scienza dei materiali, con applicazioni che spaziano dall’aerospazio alla progettazione di nuovi materiali ad alte prestazioni.
Supercomputer e quantum computing: le sfide e le opportunità per l’Italia nel panorama globale
L’Italia si trova di fronte a sfide e opportunità significative nel campo del supercalcolo e del quantum computing, posizionandosi come un hub strategico per l’innovazione in questi settori all’avanguardia. Le iniziative come l’ICSC e il supporto di partner come IFAB stanno giocando un ruolo cruciale nel collocare il paese al centro della rivoluzione tecnologica in corso. Tuttavia, per sfruttare pienamente il potenziale di queste tecnologie, l’Italia deve affrontare diverse sfide. Una delle principali è la necessità di accelerare l’adozione di HPC e quantum computing nel tessuto industriale del paese, in particolare tra le PMI che costituiscono la spina dorsale dell’economia italiana.
Il ruolo della Fondazione IFAB
La Fondazione IFAB sta svolgendo un ruolo chiave in questo senso, lavorando per diffondere queste tecnologie e renderle accessibili alle imprese di tutte le dimensioni. Un’altra sfida cruciale è la formazione di una forza lavoro altamente qualificata in grado di gestire e sviluppare queste tecnologie avanzate. Ciò richiede un impegno significativo nel campo dell’istruzione e della formazione professionale, con una particolare attenzione alle discipline STEM. Le università italiane stanno già muovendosi in questa direzione, come dimostrato dalle attività degli Spoke 9 e 10 dell’ICSC, ma c’è ancora molto da fare per colmare il divario di competenze.
Supercomputer, le chance dell’Italia
Sul fronte delle opportunità, l’Italia ha il potenziale per diventare un leader europeo in settori specifici di applicazione dell’HPC e del quantum computing. Ad esempio, il paese potrebbe sfruttare la sua eccellenza nel campo della ricerca farmaceutica e biotecnologica per sviluppare applicazioni all’avanguardia nel drug discovery e nella medicina personalizzata. Allo stesso modo, l’expertise italiana nel settore manifatturiero potrebbe essere potenziata attraverso l’uso di queste tecnologie per l’ottimizzazione dei processi produttivi e la simulazione avanzata di materiali.
Il supercomputer HPC6 di Eni, con la sua impressionante potenza di calcolo, dimostra che l’Italia è già in grado di competere a livello globale in termini di infrastrutture di supercalcolo. La sfida ora è estendere questa capacità ad altri settori e rendere queste tecnologie accessibili a un numero sempre maggiore di aziende e istituzioni di ricerca. Infine, l’Italia ha l’opportunità di giocare un ruolo chiave nello sviluppo di standard e protocolli internazionali per l’uso etico e sicuro del quantum computing, in particolare nel campo della cybersecurity quantistica.
Questo non solo rafforzerebbe la posizione del paese sulla scena internazionale, ma contribuirebbe anche a garantire che lo sviluppo di queste tecnologie avvenga in modo responsabile e sostenibile.
