Un supercomputer per l’Italia: ecco come aumenterà esponenzialmente la capacità di calcolo del paese

Con l’assegnazione a Bologna di uno dei nuovi otto super computer europei, l’Italia sarà presto uno dei paesi con la più alta capacità di calcolo pro capite al mondo. Si prospetta un balzo tecnologico di almeno 5 anni. 

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“Nello sviluppo della capacità di elaborazione di dati, che possiamo considerare come la corsa allo spazio dei giorni nostri, ora saremo in grado di andare sulla Luna”. Carlo Cavazzoni, responsabile ricerca e sviluppo supercalcolo di Cineca, consorzio interuniversitario per il calcolo automatico, a cui sarà affidata la gestione del nuovo supercomputer, usa questa metafora per rendere l’importanza dell’assegnazione ottenuta dall’Italia. Sarà infatti Bologna ad ospitare una delle otto macchine che verranno realizzate nell’ambito del progetto “EuroHPC” della Commissione Europea.  

Si tratta di un  piano da 1 miliardo di euro, che prevede la costruzione di supercomputer con elevatissima capacità di calcolo, al fine di ridurre il gap rispetto a Cina e Stati Uniti e riportare in prima linea il Vecchio Continente. Oggi l’industria europea consuma infatti oltre il 33% delle risorse mondiali di supercalcolo, ma ne produce appena il 5%. Gli investimenti in questo settore stanno crescendo velocemente e ovunque per un motivo molto semplice: il primato nella capacità di elaborazione dei dati significa la leadership nello sviluppo delle tecnologie più avanzate e della competitività delle aziende.

 

Italia al top per capacità di calcolo. Lungo la via Emilia la massima concentrazione di potenza

Il computer assegnato a Bologna sarà uno dei più potenti al mondo, ed è in grado di effettuare 150 milioni di miliardi di operazioni al secondo, in gergo 150 petaflops. Ha un valore di 120 milioni di euro, sarà operativo dal 2020 e farà dell’Italia uno dei primi paesi al mondo per capacità di calcolo pro capite. Il computer bolognese sarà connesso con i suoi sette “fratelli” grazie alla rete paneuropea ad alta velocità GEANT. Già oggi in Emilia Romagna si concentra il 70% della capacità di calcolo nazionale, ma quando EuroHPC verrà acceso la regione diventerà la quinta area al mondo di questa graduatoria.   Per avere un semplice termine di paragone si pensi che la nuova macchina ha capacità oltre 10 volte superiori al più potente computer attualmente presente in Italia. Cavazzoni parla di un “ balzo tecnologico di alcuni anni” per il paese. “Senza il progetto europeo saremmo stati in grado di raggiungere autonomamente queste capacità di calcolo soltanto nel 2025,” spiega. “La potenza di calcolo del nuovo supercomputer sarà per il 50% riservata all’Italia e fino ad un massimo del 20% a imprese private. Sono allo studio anche piani che consentano un facile accesso anche ad aziende di piccole e medie dimensioni”.  L’esperto ricorda anche come Europa ed Italia vantino ancora una leadership globale per quanto riguarda la realizzazione di algoritmi e programmi. Il modello fisico matematico (ECMWF European Medium Range Weather Forecast) è, ad esempio, considerato il miglior previsore meteo esistente. Al punto che gli Stati Uniti lo considerano un modello di riferimento per predire i comportamenti degli uragani. 

 

Numerose applicazioni pratiche: dallo  sviluppo di nuovi farmaci alla creazione di materiali innovativi

Gli ambiti di possibile applicazione della super capacità di calcolo sono numerosi. I più importanti, considerati prioritari, sono lo sviluppo di nuovi materiali, l’industria farmaceutica e lo studio di clima e meteo. “Questi computer permettono di simulare il comportamento di materiali non ancora esistenti e di conoscerne le reazioni nelle diverse situazioni, con intuibili vantaggi nella fase di studio e di produzione”, aggiunge Cavazzoni. Facile immaginare le opportunità offerte a molte industrie manifatturiere, dall’automotive, all’aerospazio.  In ambito farmaceutico sarà possibile sviluppare nuove molecole molto più rapidamente, riducendo di dieci volte il tempo attualmente necessario. Anche il celebre istituto di fisica CERN di Ginevra potrà appoggiarsi a questo calcolatore per elaborare i dati dei suoi esperimenti di fisica, così come l’Istituto Nazionale di Astrofisica potrà disporre della potenza necessaria ad elaborare l’enorme mole di dati che arriverà dai radiotelescopi e satelliti di nuova generazione.

 

Una nuova generazione di computer quantistici

L’Italia è coinvolta anche nel programma europeo “Quantum flagship” per lo sviluppo di computer quantistici e delle tecnologie ad essi collegate. Il piano prevede investimenti per circa 1 miliardo di euro nei prossimi 10 anni. Il nostro paese ha conquistato la guida di uno dei 20 progetti selezionati nel primo bando del programma europeo,  finanziato con 9,3 milioni di euro. Il progetto prevede la messa a punto di una nuova generazione di laser per i computer quantistici. Senza scendere in complessi tecnicismi, si tratta di computer di nuova concezione che sfruttano le leggi della fisica quantistica, superando il sistema binario dei “vecchi” computer. Il nuovo sistema consente di aumentare ulteriormente  le capacità di calcolo, ma restano delle  criticità nella gestione degli errori e nella costruzione di algoritmi “ad hoc”. 

 

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