Il divario nel supercalcolo va colmato a livello europeo

Ricerca sul cambiamento climatico, genetica, ingegneria dei materiali: la capacità di supercalcolo è diventata un fattore cruciale per il successo nella scienza e nell’ingegneria,
in quanto consente ai ricercatori di testare teorie e modelli mediante simulazioni, tuttavia, i supercomputer sono ancora largamente finanziati e gestiti a livello nazionale, separatamente, e
non nell’ambito di una rete molto più potente.

Il progetto Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE) intende cambiare questa situazione, creando un’infrastruttura europea permanente per il supercalcolo.

Nei prossimi due anni la Commissione europea investirà oltre 20 Mio EUR nel progetto PRACE nell’ambito del Settimo programma quadro (7°PQ) e entro la metà del 2009, o al
più tardi al termine di quell’anno, i partner del progetto in Austria, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Italia, Paesi Bassi, Norvegia, Polonia, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera
e Regno Unito si augurano di essere in grado di costruire un sistema petaflop/s, ossia una macchina capace di effettuare un quadrillione di operazioni al secondo.

La visione è la seguente: creare una rete di supercomputer diffusa in tutta Europa, che consenta ai migliori scienziati e ingegneri europei di accedere a una potenza di supercalcolo che
risponda alle sfide internazionali, un risultato che i centri di supercalcolo nazionali non sono in grado di eguagliare. Ai singoli centri verrebbe concesso l’accesso a prescindere dal paese di
provenienza, in base a criteri di revisione tra pari dei rispettivi progetti.

«La scienza e l’economia hanno bisogno della massima capacità di elaborazione – la prima per essere all’avanguardia nella ricerca e la seconda per promuovere l’innovazione»
ha dichiarato il Professor Achim Bachem, presidente del centro di ricerca Jülich e coordinatore di PRACE. «In tutti gli ambiti delle scienze naturali, i supercomputer sono diventati
uno strumento indispensabile. In futuro, i grandi passi avanti nella conoscenza si potranno fare solo con l’aiuto delle simulazioni.»

«Penso che negli USA si siano veramente resi conto che il supercalcolo è la tecnologia chiave per la scienza e le questioni economiche» ha spiegato il Professor Bachem in
un’intervista. «In questa tecnologia fondamentale dispongono già di una potenza dieci volte superiore a quella europea. Quindi, gli USA sono sicuramente al primo posto, ma anche il
Giappone e l’Asia sono concorrenti molto forti.» Secondo il progetto TOP500, che classifica i 500 sistemi informatici noti più potenti al mondo, sette dei primi 10 sistemi sono
ubicati negli USA. Solo due sono in Europa, uno in Germania e uno in Svezia, mentre un altro si trova in India. «Se vogliamo sostenere la nostra industria, penso che dovremo recuperare e
possiamo farlo solo a livello europeo» ha rilevato il Professor Bachem.

Questa considerazione è tanto più vera in questo campo, in quanto il tentativo di colmare il divario con i leader nel settore del calcolo ad alte prestazioni (HPC)
richiederà investimenti consistenti: «L’infrastruttura di supercalcolo per affrontare le sfide attuali e dei prossimi anni costerà all’incirca 400 – 500 Mio EUR in un
periodo di due anni» ha spiegato il Professor Bachem. «È decisamente troppo per un singolo paese. Occorre considerare un’unica infrastruttura di ricerca europea sostenuta da
tutti i paesi europei.»

Tuttavia, bisognerà prima superare numerose sfide, e secondo il Professor Bachem la più difficile non è di natura tecnica, ma giuridica: «Se vogliamo veramente
costruire un’infrastruttura europea, dobbiamo decidere qual è il modello più adatto. Un modello come il CERN [l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare], o come l’ESA,
l’Agenzia spaziale europea, o qualche altra organizzazione? Non è semplice definire un’entità giuridica idonea, che sia adeguata a tutte le restrizioni vigenti nei diversi
paesi.»

Dal punto di vista tecnico, la sfida sarà duplice: da un lato, i ricercatori del progetto PRACE dovranno sviluppare un sistema hardware petaflop idoneo, operante con 100 000 processori;
dall’altro, c’è il problema del software: «Non siamo ancora abituati ad utilizzare così tanti processori. Così dovremo ridisegnare i nostri algoritmi e forse
ridefinire anche le nostre teorie per affrontare i possibili problemi presentati da un numero così elevato di processori.» Comunque, il Professor Bachem è fiducioso che
l’obiettivo del petaflop sarà raggiunto nei tempi previsti.

Ma in un settore in rapida evoluzione come quello informatico, sicuramente non è questo il punto d’arrivo. Allora, dove sarà il supercalcolo tra vent’anni? «È
difficile guardare così lontano nel futuro» ha affermato il Professor Bachem, «ma penso che tra venti, venticinque anni saremo molto al di là dell’exaflop, vale a dire
un passo dopo il petaflop. Forse avremo già il primo prototipo di quantum computer. In presenza della stessa crescita esponenziale registrata negli ultimi vent’anni, ci saranno macchine
incredibilmente veloci e con la necessità di un’incredibile quantità di spazio, che appariranno molto diverse da quelle di cui disponiamo oggi.»

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