IL PROGETTO UE

Supercomputer, a Bologna accesa la “macchina” europea di nuova generazione

Con una potenza di quasi 250 petaflop. Leonardo è la quarta infrastruttura di calcolo più potente al mondo che rispetta stringenti parametri di risparmio energetico. In campo il corsorzio italiano Cineca

24 Nov 2022

Lorenzo Forlani

Shot of Corridor in Working Data Center Full of Rack Servers and Supercomputers with Blue Neon Visualization Projection of Data Transmission Through High Speed Internet.
Shot of Corridor in Working Data Center Full of Rack Servers and Supercomputers with Blue Neon Visualization Projection of Data Transmission Through High Speed Internet.

Via al supercomputer europeo. La Commissione Ue ha inaugurato oggi a Bologna, insieme a EuroHpc, al Ministero italiano dell’Università e della Ricerca e al consorzio Cineca, “Leonardo”.

Cos’è Leonardo

Leonardo è un sistema di supercalcolo fra i migliori al mondo, sviluppato e assemblato in Europa. Quando sarà pienamente operativo, avrà una potenza di calcolo di quasi 250 petaflop (250 milioni di miliardi di calcoli al secondo). Leonardo è attualmente il quarto supercomputer più potente al mondo. È il risultato di un investimento congiunto di 120 milioni, di cui la metà proviene dalla Commissione e l’altra metà dal Ministero italiano dell’Università e della Ricerca e dal consorzio Cineca, composto da altri cinque paesi partecipanti all’EuroHpc (Austria, Grecia, Ungheria, Slovacchia e Slovenia).

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Leonardo è il secondo supercomputer europeo pre-esascala ad essere messo in funzione, dopo Lumi a Kajaani, Finlandia. Esso combina componenti all’avanguardia per il calcolo ad alte prestazioni e l’uso dell’intelligenza artificiale per svolgere compiti estremamente complessi. In quanto tale, consentirà di condurre un’attività senza precedenti di ricerca sul cancro e scoperta di farmaci, permetterà di comprendere il funzionamento del cervello umano, scoprire tecnologie energetiche pulite, elaborare modelli climatici più precisi, nonché contribuire alla previsione e al monitoraggio delle catastrofi naturali e delle pandemie.

Focus sulla sostenibilità

Il sistema di supercomputer Leonardo si concentra sulla sostenibilità ambientale ed è dotato di strumenti che consentono un adeguamento dinamico del consumo energetico, garantendo così un equilibrio intelligente e ottimale tra risparmio energetico e prestazioni. Utilizza inoltre un sistema di raffreddamento ad acqua per una maggiore efficienza energetica.

I servizi di calcolo forniti da Cineca con Leonardo saranno ulteriormente rafforzati dall’integrazione di un computer quantistico, dato che Cineca è stato anche selezionato come soggetto ospitante per uno dei primi computer quantistici di costruzione europea.

Prossime tappe

La realizzazione dell’infrastruttura europea di prim’ordine di calcolo ad alte prestazioni e di dati prosegue con l’installazione, attualmente in corso, del supercomputer a petascala Deucalion in Portogallo e del terzo supercomputer europeo pre-esascala MareNostrum 5 in Spagna.

Nel giugno 2022 l’impresa comune EuroHpc ha inoltre annunciato la creazione di nuovi siti per supercomputer, uno dei quali sarà il primo supercomputer europeo a esascala: Jupiter, che sarà ospitato presso il centro di supercalcolo di Jülich in Germania.

Nell’ottobre 2022  EuroHpc ha inoltre reso noti sei siti destinati a ospitare computer quantistici, che saranno integrati nei supercomputer esistenti.

In aggiunta, nel 2023 dovrebbe essere pubblicato un invito a presentare proposte per un secondo supercomputer europeo a esascala, nonché per la diffusione di supercomputer e computer quantistici supplementari nel 2023 e oltre.

Il primo cliente di Leonardo

E’ Dompé farmaceutici la prima azienda privata a siglare un accordo per l’utilizzo delle risorse di calcolo del supercomputer Leonardo. L’azienda meneghina, già utilizzatrice del predecessore, Marconi100 (oggi 24esimo nel mondo), utilizzerà la potenza della nuova macchina per accelerare lo sviluppo di nuovi farmaci e la risposta precoce alle pandemie attraverso la sua piattaforma proprietaria Exscalate, che combina intelligenza artificiale e supercalcolo. Ad Exscalate sono già state assegnate 1 milione di ore di calcolo, che la collocano come lo strumento più avanzato a livello globale per il supporto della chimica computazionale in ambito biofarmaceutico.

Accelerare la ricerca contro le pandemia e sviluppare nuovi farmaci

L’accordo apre inoltre la strada alla realizzazione da parte di Cineca di un nuovo Data Center Tier 1 a Napoli, dove Dompé ha localizzato la sede del centro di sviluppo di Exscalate. Il nuovo centro fa parte delle strategie nazionali di sviluppo del supercalcolo nell’ambito del progetto del Centro Nazionale High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing.

“Oggi, le ricadute delle applicazioni del supercalcolo sono molto più vicine alla nostra vita di quello che pensiamo”, ha osservato Francesco Ubertini, Presidente di Cineca. “Il contributo di Leonardo, linfa vitale per la comunità scientifica, infatti, è altrettanto prezioso e decisivo per il sistema industriale e per la società. Leonardo è stato pensato e configurato sia per affiancare i ricercatori negli ambiti classici della ricerca, sia per affrontare nuove sfide. Tra queste, accelerare la ricerca contro le pandemie e sviluppare nuovi farmaci, che è l’obiettivo principale dell’accordo siglato a margine dell’inaugurazione di Leonardo con Dompé farmaceutici”, ha aggiunto.

Exscalate4Cov come modello di collaborazione pubblico-privato nel digitale

La piattaforma Exscalate è al centro della strategia di ricerca di Dompé, sia per iniziative internazionali che per progetti industriali. L’iniziativa Exscalate4Cov, che ha visto Dompé capofila di un progetto di risposta rapida al Covid-19 con 33 partner di sette Paesi europei, ha individuato una molecola per il trattamento dei casi lievi e moderati della malattia ed è una delle esperienze indicate come modello di collaborazione pubblico-privato nel digitale dalla Presidente della Commissione Europea, Ursula Von Der Leyen. A livello industriale, Exscalate ha recentemente permesso alla startup statunitense Aramis Biosciences di arrivare alla sperimentazione clinica nell’uomo in appena 14 mesi. La piattaforma è anche utilizzata dalla startup britannica Engitix nella ricerca sui tumori solidi.

Uso di Leonardo apre la strada alle “molecole sintetiche”

“L’accordo di oggi nasce su anni di collaborazione con Cineca nello sviluppo di Exscalate, ha spiegato Marcello Allegretti, Chief Scientific Officer di Dompé farmaceutici. “In particolare, il sostegno della Commissione Europea e la visione del Direttore generale della Dg Cnect Roberto Viola, ci hanno permesso di accedere non solo a risorse di calcolo, ma anche a competenze nel campo dei dati e del digitale che sono ormai parte integrante della ricerca biofarmaceutica”.

Nei laboratori Dompé di Napoli, il team di Exscalate guidato da Andrea R. Beccari sfrutterà la potenza di Leonardo per ridurre di centinaia di volte i tempi di analisi di grandi librerie di molecole, consentendo risposte più rapide ed efficaci a futuri rischi pandemici e tagliare di 1.000 volte (da micro a millisecondi) i tempi di simulazioni di come una molecola interagisce con un tessuto biologico. Ma soprattutto, l’uso di Leonardo apre la strada alla creazione rapida di milioni di molecole “sintetiche” che, poiché completamente digitali, possono essere testate al computer anche prima di essere prodotte in laboratorio, tagliando tempi e costi di sviluppo dei nuovi farmaci.

Presto IA e Dati saranno gli strumenti principali nella ricerca e sviluppo

“La partnership pubblico privato è condizione fondamentale e indispensabile per favorire lo sviluppo della ricerca biomedica, a vantaggio di tutti, dal paziente al Servizio Sanitario Nazionale, alle aziende farmaceutiche in quanto portatrici di valore per il benessere e la tutela della salute”, ha sottolineato Sergio Dompé, Presidente esecutivo di Dompé farmaceutici. “Oggi le tecnologie di calcolo ad alte prestazioni, Intelligenza Artificiale e Dati  sono ormai uno degli strumenti di R&D fondamentali – come ha recentemente sottolineato il Premio Nobel Arieh Warshel, advisor scientifico di Exscalate – ma diventeranno presto lo strumento principale. Come paese dobbiamo prestare attenzione e continuare a investire in questa direzione”. 

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