Quanto ha accelerato l’Italia sui supercomputer? In pochi giorni il nostro Paese ha aggiunto una quantità enorme di potenza di calcolo. Il drappello di supercervelloni su territorio nazionale si è infoltito, con l’accensione, tra le altre, dell’Hpc6 di Eni e Hpe e del Pitagora di Cineca-Lenovo. Andando a guardare i dati di Top 500, la classifica dei maggiori supercomputer mondiali, l’Italia è ora al terzo posto per potenza di calcolo.

Questa è definita in termini di Rpeak (potenza di calcolo di picco) e quella italiana ha raggiunto i 1.097.238.408 GFlops. La Top500 definisce la potenza di calcolo anche con il valore Rmax. Con 849.088.30 GFlops, siamo terzi anche qui. Prima di noi ci sono solo Stati Uniti e Giappone.

In Italia in questo momento ci sono 14 supercalcolatori accesi (una quota del 2,8% a livello internazionale, in questo caso siamo sesti) e 7.314.432 cores (in questo caso siamo quarti dopo il Giappone). 

L’accelerazione dei supercomputer italiani

Da notare come in 6 mesi la situazione sia cambiata: nell’aggiornamento Top500 di novembre l’Italia ha guadagnato posizioni e sempre più rilevanza a livello internazionale. A giugno contavamo 11 supercomputer in classifica (eravamo quindi ottavi) e una potenza di calcolo Rpeak di appena 436,291,218 GFlops (quinti in classifica), con 4.079.600 cores.

Dal punto di vista della performance (misurata in base all’Rmax) 6 mesi fa avevamo una quota mondiale del 4%. Oggi è del 7,2%.

Di chi è il merito? Al primo posto ora c’è l’Hpc6, il nuovo supercomputer appena acceso da Eni che utilizza la tecnologia Cray EX4000 e Cray ClusterStor E1000 di HPE.

Il sistema ha raggiunto una potenza di calcolo di 606 PFlops di picco (Rpeak) e 477 PFlops “sustained” (Rmax) e 3472 nodi di calcolo, che incorporano un totale di 13.888 GPU. In sostanza, Hpc6 è in grado di effettuare oltre 600 milioni di miliardi di operazioni matematiche complesse al secondo. 

Per capire quanto sia importante per l’Italia, basta vedere il paragone con gli altri supercomputer del Paese:

Al secondo posto tra gli italiani c’è Leonardo, il supercomputer del Cineca targato EVIDEN che ha una potenza di 241.20 GGlops di Rmax e 306.31 di Rpeak. Per Leonardo (finora il più importante cervellone italiano, dove vengono sviluppati alcuni dei principali progetti di ricerca nel Paese e anche i primi tentativi di arrivare a un Llm italiano) è previsto anche un upgrade, chiamato Lisa: la “nuova partizione arriverà a inizio 2026”, spiega a Fortune Italia Gabriella Scipione, che guida proprio la divisione Hpc di Cineca ed è Italian Technical Advisor dell’EuroHPC, l’iniziativa per una rete di supercalcolatori europea che include, oltre a Leonardo, un’altra macchina nella top 10: Lumi, in Finlandia. Alps in Svizzera completa il terzetto europeo della top ten.

Per ora, spiega l’esperta, non sono ancora disponibili metriche precise sulla potenza di calcolo di Lisa, che in ogni caso non è l’unica iniziativa in programma a Bologna: “un nuovo sistema quantistico integrato in Leonardo arriverà per il 2025, ed è in arrivo un nuovo cloud, Gaia, che sarà basato su centinaia di migliaia di gpu. Tra le iniziative anche ‘Marco Polo’, sistema dell’Agenzia italiana meteo.  

L’arrivo di Pitagora 

Dopo un’altra creatura di Eni (il predecessore di Hpc6, Hpc5) c’è la new entry Pitagora, il supercalcolatore destinato alla ricerca sull’energia da fusione che si è classificato 44esimo tra i primi 50 supercomputer al mondo nella TOP500 – quarto sistema per potenza di calcolo in Italia, targato Lenovo e in grado di effettuare circa 27 milioni di miliardi di operazioni al secondo. Per il sistema è stato siglato l’accordo tra Cineca e Lenovo che prevede il completamento dell’installazione a Casalecchio di Reno (Bologna) entro la fine del 2024. Il supercomputer sarà dedicato alla simulazione numerica della fisica del plasma e all’analisi strutturale di materiali avanzati per la fusione nucleare e fa parte della collaborazione Cineca con EUROfusion, il consorzio europeo che ha l’obiettivo di progettare impianti tecnologici in grado produrre energia elettrica sfruttando l’energia da fusione entro il 2050, ed ENEA che rappresenta l’Italia nel consorzio.

Lenovo è uno dei player principali al mondo quando si parla di supercomputer (il principale insieme ad Hpe) e il primo per numero di supercalcolatori (162). Ultimamente ha firmato diversi supercomputer italiani. Marconi, il primo supercomputer Cineca inaugurato nel 2016, ha tecnologia Lenovo. Così come il supercomputer dell’Università di Pisa, che ha portato a 104 i rack presenti nel sito per lavorare su tecnologie come quantum computing e AI.  

Le AI factory

Intanto però gli americani sono sempre più irraggiungibili se si parla di potenza di calcolo: la classifica è stata aggiornata con un nuovo sistema exascale proprio in questi giorni, con il supercomputer del Lawrence Livermore National Laboratory californiano che ha raggiunto il primo posto con una potenza di picco da 2,746 PFlop/s. 

Seguono i sistemi exascale Frontier (Hpe, USa) e Aurora (Intel, Usa). Poi ci sono un altro statunitense, Eagle (Microsoft Azure), e i primi non statunitensi, l’Hpc6 di Eni e il supercomputer giapponese di Fujitsu. 

Nella corsa l’Ue rischia di rimanere indietro? Secondo Scipione “L’Ue ha reagito velocemente con l’apertura di un pacchetto di finanziamenti, l’Ai package, che prevede la creazione di AI factory: i finanziamenti sono stati veicolati attraverso l’EuroHpc con l’apertura a settembre di una call continuativa “per finanziare un certo numero di AI factory in ogni Paese”. Queste factory, spiega l’esperta, girano interno a hosting entity come Cineca. Così la Commissione finanzierà con 800 mln di euro “dei supercalcolatori ottimizzati per l’AI, che potranno avere potenze diverse, e poi un ecosistema di servizi che bisognerà fornire agli utenti di queste factory: ad esempio le startup che hanno bisogno di supporto per accedere alla potenza di calcolo necessaria ai loro progetti. Un po’ come fatto da iGenius a Bologna”. I risultati della call alla quale ha partecipato Cineca, dice Scipione, arriveranno entro fine anno.  

La top 10 dei supercomputer italiani:

1. HPC6
   • Sistema: HPE Cray EX235a, AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz, AMD Instinct MI250X, Slingshot-11, RHEL 8.9, HPE
   • Organizzazione: Eni S.p.A., Italia
   • Cores: 3,143,520
   • Rmax: 477.90 PFlop/s
   • Rpeak: 606.97 PFlop/s
   • Potenza: 8,461 kW
2. Leonardo
   • Sistema: BullSequana XH2000, Xeon Platinum 8358 32C 2.6GHz, NVIDIA A100 SXM4 64 GB, Quad-rail NVIDIA HDR100 Infiniband, EVIDEN
   • Organizzazione: EuroHPC/CINECA, Italia
   • Cores: 1,824,768
   • Rmax: 241.20 PFlop/s
   • Rpeak: 306.31 PFlop/s
   • Potenza: 7,494 kW
3. HPC5
   • Sistema: PowerEdge C4140, Xeon Gold 6252 24C 2.1GHz, NVIDIA Tesla V100, Mellanox HDR Infiniband, DELL
   • Organizzazione: Eni S.p.A., Italia
   • Cores: 669,76
   • Rmax: 35.45 PFlop/s
   • Rpeak: 51.72 PFlop/s
   • Potenza: 2,252 kW
4. PITAGORA
   • Sistema: ThinkSystem SD650-N V3, Xeon Gold 6548Y+ 32C 2.5GHz, NVIDIA H100, Infiniband NDR, Linux, Lenovo
   • Organizzazione: CINECA, Italia
   • Cores: 55,104
   • Rmax: 27.27 PFlop/s
   • Rpeak: 36.97 PFlop/s
5. HPC4
   • Sistema: Proliant DL380 Gen10, Xeon Platinum 8160 24C 2.1GHz, Mellanox InfiniBand EDR, NVIDIA Tesla P100, HPE
   • Organizzazione: Eni S.p.A., Italia
   • Cores: 253,6
   • Rmax: 12.21 PFlop/s
   • Rpeak: 18.62 PFlop/s
   • Potenza: 1,32 kW
6. NeXXt AI Factory
   • Sistema: NVIDIA DGX H100 P4387, Xeon Platinum 8480C 56C 3.8GHz, NVIDIA H100 80GB, Infiniband NDR400, Ubuntu 22.04.3 LTS, Nvidia
   • Organizzazione: Fastweb S.p.A., Italia
   • Cores: 36,208
   • Rmax: 11.30 PFlop/s
   • Rpeak: 17.02 PFlop/s
7. Leonardo-CPU
   • Sistema: EVIDEN BullSequana XH2000, Xeon Platinum 8480L 56C 2GHz, InfiniBand HDR 100, EVIDEN
   • Organizzazione: EuroHPC/CINECA, Italia
   • Cores: 172,032
   • Rmax: 7.84 PFlop/s
   • Rpeak: 9.43 PFlop/s
   • Potenza: 1,118 kW
8. HPCF-AD
   • Sistema: EVIDEN BullSequana XH2000, AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz, Infiniband HDR200, EVIDEN
   • Organizzazione: ECMWF, Italia
   • Cores: 245,76
   • Rmax: 6.67 PFlop/s
   • Rpeak: 8.85 PFlop/s
   • Potenza: 1,2 kW
9. HPCF-AC
   • Sistema: EVIDEN BullSequana XH2000, AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz, Infiniband HDR200, EVIDEN
   • Organizzazione: ECMWF, Italia
   • Cores: 245,76
   • Rmax: 6.67 PFlop/s
   • Rpeak: 8.85 PFlop/s
   • Potenza: 1,2 kW
10. HPCF-AB
    • Sistema: EVIDEN BullSequana XH2000, AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz, Infiniband HDR200, EVIDEN
    • Organizzazione: ECMWF, Italia
    • Cores: 245,76
    • Rmax: 6.67 PFlop/s
    • Rpeak: 8.85 PFlop/s
    • Potenza: 1,2 kW