I record stabiliti dal nuovo supercomputer ‘Leonardo’ inaugurato a Bologna sono tanti, soprattutto in termini informatici. Anche solo il fatto che venga indicato come un supercomputer evoca immagini tanto vaghe quanto elettrizzanti. Il fatto che sia il quarto più potente al mondo, e il secondo in Europa, fa ancora più notizia.
E poi il nuovo calcolatore svelato ieri a Bologna alla presenza del presidente della Repubblica Sergio Matterella vale una bella cifra. Duecentoquaranta milioni di euro: 120 arrivano da Roma, 120 da Bruxelles. Ma a cosa serve la nuova macchina, gestita dal Cineca (il consorzio italiano di università ed enti dedicato al computing), che ha trovato posto sotto le volte della ex Manifattura Tabacchi?
Si va dall’osservazione del cosmo alla space economy, dalla scienza dei materiali ai cambiamenti climatici, dalla genomica alla costruzione di digital twins che possano essere utili a immaginare città nuove, senza dimenticare il tentativo di prevedere eventi naturali estremi. Tra le applicazioni c’è anche la medicina personalizzata.
Ma quanto è potente Leonardo? Per capirlo c’è una classifica di riferimento: la top500, che mette in fila le macchine con la maggiore potenza di calcolo al mondo, misurata attraverso le operazioni eseguibili al secondo. Con 250 milioni di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo (la sigla utilizzata è Pflop/s se si parla di petabyte, in riferimento a un sistema di misurazione High-Performance Linpack, Hpl) e una capacità di archiviazione di oltre 100 petabyte. Leonardo è al quarto posto al mondo e al secondo in Europa. Ecco la top 10 completa, dalla classifica aggiornata a metà novembre dai professori americani autori della lista.
I supercomputer mondiali: la Top 10
- Frontier, USA. Potenza: 1.102 EFlop/s. Il supercomputer americano si trova nel centro di Oak Ridge nel Tennessee. La sua potenza è inavvicinabile, per ora, e corrisponde al triplo della potenza del secondo computer in classifica. Inoltre, Frontier “è il chiaro vincitore della gara per exascale (il calcolo exascale si riferisce a sistemi informatici in grado di calcolare almeno 10¹⁸ operazioni IEEE 754 Double Precision al secondo. ), e richiederà un sacco di lavoro e innovazione per toglierli il primo posto”, dicono gli autori della classifica.
- ‘Fugaku’, GIAPPONE. Potenza: 442 Pflop/s: la macchina si trova nel Riken di Kobe. Prima di esser superato da Frontier, ha detenuto il primo posto in classifica per due anni consecutivi.
- Lumi, FINLANDIA. Potenza: 309.1 Pflop/s: l’altro gigante europeo del supercalcolo precede Leonardo in classifica e ha una potenza quasi doppia rispetto al supercomputer italiano. Si trova nel data center di KAjaani, in Finlandia
- Leonardo, ITALIA. Potenza: 174.7 Plop/s.
- Summit, USA. Potenza: 148.8 Pflop/s. Costruito da Ibm, si trova come il college statunitense Frontier a Oak Ridge, in Tennessee.
- Sierra, USA. Potenza: 94.6 Pflop/s. Si trova nel Lawrence Livermore National Laboratory, in California, e ha un’architettura molto simile al Summit.
- Sunway TaihuLight, CINA. Potenza: 93 Pflop/s. Il supercomputer è del National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC) e si trova nel National Supercomputing Center di Wuxi
- Perlmutter, Potenza: 64,6 Pflop/s. Ha la particolarità di affidarsi sia a sistemi AMD CHE NVIDIA. l suo primo compito? Creare una mappa 3D dell’universo, è stato riferito a luglio 2021.
- Selene, USA. Potenza: 63,4 Pflop/s. Firmato Nvidia e installato dalla stessa azienda negli Stati Uniti.
- Tianhe-2A (Milky Way-2A), CINA. Potenza: 61,4 Pflop/s. Sviluppato dalla National University of Defense Technology (NUDT) nel National Supercomputer Center di Guangzhou.
Come è fatto Leonardo, nuova tappa della Silicon valley emiliana
Ecco le caratteristiche tecniche del nuovo supercomputer italiano, il secondo dopo quello di Eni. La costruzione è iniziata a luglio, ed è proseguito con la consegna dei 155 rack che lo compongono, grazie agli investimenti della Regione Emilia-Romagna sul Tecnopolo, cittadella della scienza dove si trovano già il Data Center del Centro Meteo Europeo, l’Agenzia Italia Meteo e dove troveranno sede l’iFab-Fondazione internazionale Big Data e intelligenza artificiale per lo sviluppo umano, centri di ricerca come Infn, Cineca e Cnr. Si prevede che arrivino in questa Silicon valley bolognese circa 1.500 ricercatori da tutto il mondo.
Leonardo fornirà 10 volte la potenza di calcolo dell’attuale sistema di punta Cineca Marconi100. Sul sito del supercomputer si legge che la macchina ha due moduli: un modulo Booster, il cui scopo è massimizzare la capacità computazionale, composto da 3456 nodi di calcolo, ciascuno dotato di quattro GPU basate su NVIDIA Ampere guidate da una singola CPU Intel Ice Lake a 32 core. E un modulo Data centric, che ha “una più ampia gamma di applicazioni” ed è composto di 1536 nodi e 9 PFlops di performance.
Per fare spazio al supercomputer, è stato necessario preparare una sala white space (il nome del luogo che ospita i rack, i server, i sistemi di storage e la distribuzione elettrica di un data centere) e una struttura a tre livelli a cui hanno lavorato 200 operai contemporaneamente: nel piano interrato si trovano i quattro tunnel indipendenti a servizio del sistema di cooling; al piano terra invece si trova la macchina vera e propria; al primo piano si trovano le quattro centrali dedicati alla trasformazione e distribuzione elettrica. La sala in cemento armato dove lavora Leonardo è un parallelepipedo da 32X23 metri e 3,80 metri di altezza, ma non ha pilastri interni: per accogliere più comodamente i 155 rack di Leonardo, ma soprattutto per garantire la flessibilità dell’ambiente in caso di terremoto. Per la realizzazione del cemento armato sono stati impegnati oltre 300 getti di calcestruzzo di almeno 100 metri cubi, e per armarlo è stata utilizzata una quantità di ferro pari a circa 450 tonnellate. D’altronde il supercomputer Leonardo pesa parecchio: oltre 340 tonnellate: è come se nello sala occupata dai rack di Leonardo fossero stipate più di 4700 persone.
