Potenza e sostenibilità nel supercalcolo: quali sono i punti di riferimento
Il rapporto tra la potenza e sostenibilità, per la precisione tra potenza di calcolo dei supercomputer e la sostenibilità ambientale è un tema sempre più rilevante nell’era della transizione ecologica. Se da un lato l’evoluzione tecnologica ha portato a prestazioni straordinarie, dall’altro ha sollevato preoccupazioni circa l’impatto energetico e le emissioni di CO2 associate.
I supercomputer di ultima generazione raggiungono prestazioni exascale, con capacità superiori a 1 exaflop (10¹⁸ operazioni al secondo). Tuttavia, tali potenze richiedono consumi energetici significativi. Si arriva a consumi di picco di circa 29 MW. Inoltre, l’uso intensivo di GPU e CPU per applicazioni di intelligenza artificiale e simulazioni scientifiche contribuisce a un aumento esponenziale della domanda energetica.
Ricerca e innovazione per migliorare l’efficienza energetica
Per affrontare queste sfide, sono in atto diverse iniziative volte a migliorare l’efficienza energetica dei sistemi HPC. Ci sono progetti basati su software in grado di ottimizzare in tempo reale il consumo energetico dei supercomputer, bilanciando le esigenze degli utenti con la sostenibilità ambientale . In Germania, il centro di calcolo Leibniz ha implementato sistemi di raffreddamento ad acqua calda e chiller a adsorbimento, riducendo il consumo energetico del 30% .
Il ruolo dell’industria privata per trovare un nuovo rapporto tra potenza e sostenibilità
Anche l’industria privata sta investendo in soluzioni sostenibili. ENI, ad esempio, ha sviluppato HPC6, un supercomputer progettato per supportare la transizione energetica, con un sistema di raffreddamento a liquido e alimentato da fonti rinnovabili. Allo stesso modo, il supercomputer LUMI utilizza energia idroelettrica e recupera il calore in eccesso per riscaldare edifici, riducendo così le emissioni di CO2.
Massima attenzione alle pratiche di programmazione sostenibili e al green coding
Tuttavia, la sostenibilità non dipende solo dall’hardware. L’adozione di pratiche di programmazione efficienti o di green coding come l’ottimizzazione del codice e la gestione consapevole delle risorse, può contribuire significativamente alla riduzione del consumo energetico. Inoltre, politiche di pricing basate sul consumo energetico o sull’impronta di carbonio possono incentivare gli utenti a comportamenti più sostenibili.
Il futuro dei supercomputer sarà sempre più orientato verso un equilibrio tra potenza e sostenibilità. Attraverso l’adozione di tecnologie avanzate, pratiche di programmazione efficienti e politiche incentivanti sarà possibile garantire che l’evoluzione della potenza di calcolo contribuisca positivamente alla transizione ecologica globale.
Potenza e sostenibilità nel nuovo supercomputer di ENEA
ENEA ha inaugurato CRESCO8, un supercomputer di ultima generazione che va a potenziale il precedente CRESCO7 progettato per sostenere la ricerca e lo sviluppo in settori strategici come l’energia da fusione, il cambiamento climatico, l’intelligenza artificiale e i materiali avanzati.
Situato presso il Centro Ricerche ENEA di Portici a Napoli) CRESCO8 è ospitato in una struttura dedicata progettata per massimizzare l’efficienza operativa. Il supercomputer è accessibile a università, istituzioni di ricerca e aziende per progetti che richiedono risorse avanzate di HPC (High Performance Computing).
Innovazione tecnologica ed efficienza energetica
Come dichiarato da Giorgio Graditi, Direttore Generale di ENEA, “Con CRESCO8 ENEA conferma il suo ruolo di primo piano nel fornire risorse computazionali alle comunità scientifiche nazionali e internazionali. Le innovazioni tecnologiche applicate all’architettura del sistema e al design della struttura lo rendono un’infrastruttura all’avanguardia sia dal punto di vista tecnologico che dell’efficienza energetica”.
CRESCO8 rappresenta in questo contesto un significativo miglioramento rispetto ai precedenti sistemi CRESCO6 e CRESCO7, grazie a una capacità computazionale che supera i 9 PFlops, rispetto ai 2 PFlops combinati dei sistemi precedenti. È basato sul sistema Lenovo ThinkSystem SD650 V3 Neptune, costituito da 758 nodi equipaggiati con CPU Intel Xeon Platinum 8592. La tecnologia di raffreddamento a liquido Lenovo Neptune cattura fino al 98% del calore generato dal supercomputer, riducendo il consumo energetico per il raffreddamento fino al 40%.
Potenza e sostenibilità: applicazioni strategiche e supporto alla ricerca
Una delle applicazioni più rilevanti di CRESCO8 sarà il supporto al progetto PNRR Divertor Tokamak Test Facility Upgrade (DTT-U) per migliorare l’affidabilità dei sistemi della struttura di energia da fusione DTT in costruzione presso il Centro Ricerche ENEA di Frascati a Roma. Nello specifico, il supercomputer consentirà la modellazione avanzata e le simulazioni del comportamento del plasma nelle reazioni di fusione nucleare.
Giovanni Ponti, capo della Divisione Sviluppo Sistemi per il Calcolo e l’ICT del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili di ENEA, ha sottolineato come “L’aumento della potenza computazionale riducendo allo stesso tempo il consumo energetico rappresenta una sfida cruciale e complessa. La nuova infrastruttura combina potenza e tecnologie per gestire carichi di lavoro estremamente articolati, che spaziano dalle simulazioni numeriche avanzate all’elaborazione dei big data e dell’intelligenza artificiale“.
Perché la ricerca di potenza e sostenibilità fa bene all’ESG
La ricerca di potenza e sostenibilità nel digitale rappresenta oggi un fattore chiave per le politiche ESG. La crescente domanda di soluzioni digitali sempre più potenti e veloci, combinata con la necessità di ridurre l’impatto ambientale, sta spingendo le aziende tecnologiche a trovare un delicato equilibrio tra innovazione, efficienza energetica e sostenibilità.
Il settore IT ha sempre rappresentato uno dei maggiori consumatori di energia, con i data center e i supercomputer che, per supportare operazioni complesse come l’intelligenza artificiale e l’analisi dei big data, consumano enormi quantità di elettricità. Tuttavia, l’aumento della consapevolezza sui cambiamenti climatici e l’adozione di criteri ESG da parte delle aziende stanno spingendo il settore verso soluzioni più responsabili. Le soluzioni tecnologiche che non solo migliorano l’efficienza operativa ma rispettano anche l’ambiente sono diventate un imperativo strategico, con il digitale che gioca un ruolo cruciale nel perseguire gli obiettivi di sostenibilità.
Il ruolo chiave del green computing
Al cuore di questa sfida vi è la “green computing“, che mira a ridurre il consumo energetico dei dispositivi e delle infrastrutture tecnologiche. Le aziende sono sempre più orientate verso l’adozione di data center alimentati da energie rinnovabili, energia solare ed eolica per ridurre la loro impronta di carbonio. In questo contesto, la ricerca di tecnologie sempre più efficienti e potenziate, in grado di minimizzare l’impatto ambientale, diventa fondamentale.
Conciliare potenza e sostenibilità con la gestione delle risorse
Allo stesso tempo, l’innovazione digitale porta con sé il dilemma di come conciliare il potenziamento della capacità computazionale con una crescita sostenibile. Progetti come l’intelligenza artificiale generativa e il machine learning richiedono enormi potenze di calcolo, ma comportano anche sfide significative in termini di consumo energetico. Le soluzioni che utilizzano hardware a basso impatto, software ottimizzati e tecnologie di raffreddamento avanzate stanno prendendo piede, creando un nuovo paradigma che guarda all’efficienza energetica come uno degli obiettivi fondamentali.
L’approccio ESG è il motore che guida una digitalizzazione responsabile, un processo che passa attraverso la ricerca di potenza e sostenibilità, dove l’innovazione tecnologica diventa il mezzo per perseguire obiettivi di lungo termine che vanno oltre la ricerca di perfomance per garantire una gestione responsabile delle risorse.
