DENTRO IL SUPERCOMPUTER PIÙ GRANDE D'ITALIA

Sono in questo momento dentro uno dei super computer più potenti al mondo. Ma cos'è un super computer? A che cosa serve? E come diamine funziona? Oggi cerchiamo di scoprirlo.

Salve! Oggi siamo a Bologna. Questo è il Tecnopolo che sta venendo costruito. C'è un sacco di roba. Qua vedete ancora costruzioni. Sentite i rumori degli escavatori che stanno scavando perché si sta tutto espandendo tantissimo. E oggi vi porto da Cineca a vedere Leonardo. in realtà non è qua dentro ma è qua dentro ed è il più grande supercomputer italiano nonché fiore all'occhiello e eccellenza proprio del calcolo mondiale. Qua a Bologna, pensate un po'. Soprattutto adesso che si parla sempre di più di intelligenza artificiale, di allenare questi modelli facendo calcoli e calcoli e calcoli, ma in realtà non è niente di nuovo. Da quando esistono i computer l'uomo ha cercato di costruirne di sempre più grandi, sempre più potenti per risolvere problemi sempre più complessi di tutti i tipi. La cosa bella è che in tutta Europa si stanno costruendo altri supercomputer e c'è proprio una rete che li connette e connetterà tutti quelli nuovi che verranno costruiti proprio per sfruttare al massimo per la ricerca e per migliorare le nostre vite in qualche modo tutta quella che è la potenza di calcolo. che usiamo per risolvere problemi più o meno complessi in questo caso molto complessi bene possiamo entrare come vedete tutto super nuovo tutto super mega pulito tra l'altro il super computer vero e proprio che è dietro questo muro fondamentalmente è stato addirittura messo in piedi mentre c'era ancora tutto il cantiere attorno con tutta una serie di misure speciali proprio per non avere polvere e tutti i detriti dentro il super computer ed è veramente assurdo pensare che in meno di un anno e mezzo hanno messo in piedi sostanzialmente tutto quello che vedremo oggi considerate che il tutto è costato 240 milioni di euro per metà finanziato dall'unione europea L'altra metà, dallo Stato Italiano, Ministero delle Istruzioni, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, insomma un po' tutti quanti, hanno contribuito alla costruzione di questo posto, in quanto questo Leonardo fa proprio parte del grande piano europeo per dotare l'Europa proprio di potenza di calcolo per fare cose sempre più complesse, sempre più innovative, ma senza perderci in chiacchiere apriamo questa porta e vediamo subito la sala di Leonardo con il nostro gigantesco super computer. È veramente qualcosa di pazzesco, tutto super pulito, tutto super preciso, abbiamo 1500 metri quadri dedicati solo alla potenza di calcolo e di fatto il concetto è super semplice questi armadi costituiscono quello che è tutto il super computer in tutti questi rack abbiamo niente meno che quello fondamentalmente che c'è in un normalissimo computer o meglio in un normalissimo dispositivo che calcola cose ma ingrandito su una scala altissima in un normale computer in un normale calcolatore i calcoli vengono fatti principalmente dal processore e dalla scheda video ovvero dalla cpu e dalla gpu GPU, qua dentro succede esattamente la stessa cosa. E' diviso in nodi le singole unità di calcolo, ce ne sono 5.000 qua dentro. In totale abbiamo 14.000 GPU Nvidia Ampere e 3.500 processori Intel Xeon. Adesso vi faccio vedere meglio come funziona. in sostanza negli armadi ci sono queste lame, le chiamano, e qua dentro fisicamente abbiamo cpu e gpu a seconda poi degli armadi alcuni sono più dedicati alle cpu altri più alle gpu è un po' come essere una formichina in un normale computer di casa C'è una lama aperta in manutenzione quindi ve la faccio vedere. Guardate che figo, questo praticamente è l'interno, qua abbiamo la CPU, qua abbiamo le GPU, in questo caso una, due, tre e quattro, Nvidia Ampere, questo diciamo che è un po' il fiore all'occhiello di Leonardo perché è una tecnologia nuovissima. La cosa particolare è che sì, c'è rumore ma più per la parte di là perché in realtà questa parte è tutta raffreddata a liquido. Dopo andiamo a vedere tutto il sistema. Sotto di me abbiamo un pavimento flottante quindi ci sono tunnel e cose varie dove passano cose che dopo andiamo a vedere. Questo è il davanti degli armadi. Se andiamo a vedere il dietro guardate che figo abbiamo anzitutto tutte le connessioni di tutte le lame. Queste sono tutte fibre super performanti che connettono tutto di tra di loro e come vedete passano sopra in maniera tutta super ordinata tra l'altro dal punto di vista tecnico è una rete super affascinante perché per essere più potente e più efficiente e soprattutto più veloce e performante si usa questa rete che viene chiamata Dragonfly che in qualche modo interconnette ogni singolo nodo a un altro nodo senza avere passaggi intermedi e questo permette di veramente sfruttare al massimo tutta la potenza di calcolo che c'è qua. Vi dicevo prima del raffreddamento liquido ecco qua vedete proprio i tubi in blu l'acqua fredda che entra in rosso l'acqua calda che esce che se poi andiamo a vedere sulle gpu e sulle cpu si traduce in questi tubi che vanno proprio a portare l'acqua a raffreddare quello che è il sistema. I computer, come sapete, oltre a processore e scheda video hanno anche memoria, memoria che è nella parte finale di questa sala. Come sentite qua c'è molto più rumore perché il raffreddamento è ad aria, non a liquido. In questi armadi fondamentalmente abbiamo tutta quella che è la parte di storage, quindi la memoria vera e propria. Considerate che parliamo circa di 3 petabyte di memoria RAM e 150 petabyte di memoria ROM. Ovviamente tutto sorvegliato e qua ci sono le postazioni per fare le riparazioni intervenire perché ve lo dico sempre ogni volta che si parla di cloud in questo caso di cloud computing in realtà di nuvole c'è ben poco ma ci sono armadi pieni di cose e attrezzi fisici con cui tutta sta baracca viene tenuta in piedi Quanto è potente Leonardo? Parliamo di circa 250 petaflops. In informatica è la cosiddetta floating point operation, quindi un'operazione semplice in virgola mobile, tradotto adizioni, sottrazioni, moltiplicazioni, divisioni, per esempio, che sono un po' la base di ogni algoritmo alla fine della fiera. Ecco, 250 petaflops sono 250 milioni di miliardi di queste operazioni al secondo, che hanno reso Leonardo nel 2022 il quarto supercomputer più potente al mondo, adesso ovviamente ne sono stati costruiti altri, aggiornati e cose varie, nella classifica attuale siamo al settimo posto. E' veramente pazzesco pensare che dentro questi armadi si sta studiando dal come funziona l'universo, la fisica nucleare, alla medicina, come curare le malattie, piuttosto che tutti gli usi di intelligenza artificiale, creare linguaggi, creare nuovi sistemi, nuovi studi, nuovi modelli. Letteralmente qua dentro in questo momento ci sono dei bit, questi armati stanno facendo delle operazioni che in un modo o nell'altro rivoluzioneranno le nostre vite future. Questa cosa secondo me è pazzesca. Qua sotto vedete proprio tutto il sistema di tubi, mentre tutta la parte di alimentazione, l'elettricità probabilmente, arriva da sopra. tramite quei cavi neri che vedete. Tra l'altro vedete che qua c'è un po' di spazio, qua sopra abbiamo tutto vuoto perché Leonardo è solo all'inizio. Qua ci sarà Lisa che sarà la sua espansione e poi nelle altre sale qua vicino ci si espanderà anche di più con altri super computer, si parla anche di computer quantistici. tranquilli che ne parleremo in futuro anche noi. Quindi questo che abbiamo visto è diciamo il cervello del nostro computer. Adesso vediamo di vedere tutto il resto del corpo, come funziona e come lo alimenta. Scendiamo propriamente sotto terra, anzi proprio sotto Leonardo. Locale tecnico Tunnel 1. In sostanza, qua abbiamo proprio tutto il sistema di refrigerazione. In questi tubi passa l'acqua che avete visto poi arrivare sopra a Leonardo. Pensate che in totale ci sono 500.000 litri e ogni rack che avete visto ha la massima capacità di raffreddamento può ricevere 120 litri al minuto. Praticamente quasi due vasche da bagno riempite al minuto. La cosa super interessante però è un sistema chiuso. l'acqua è normalmente a 36 gradi circa, entra poi nel supercomputer dove viene scaldata dalle cpu e dalle gpu che ovviamente come tutti i sistemi di calcolo scaldano molto ed esce poi più calda tra i 40 e i 50 gradi più o meno in base poi a quello che si sta facendo per poi venire portata via raffreddata in una apposita struttura che adesso andiamo a vedere e poi ricontinuare il circolo quindi la cosa bella di questo sistema è che permette a Leonardo di essere molto molto efficiente dal punto di vista energetico Si continua, si continua, si continua e da sotto i tubi raggiungono questa che è la centrale frigorifera. Tra l'altro siamo sbucati in mezzo a edifici abbandonati perché uno dei motivi di tutta questa mega infrastruttura non è solo alimentare Leonardo ma poter alimentare tutti gli altri progetti collaterali che verranno costruiti qui. Ampliamenti, altri super computer, computer quantistici e il motivo per cui si tendono a fare super computer in dei poli in giro per il mondo è proprio questo perché Mettendo tante cose in un piccolo posto si può scalare molto di più, si può aumentare l'efficienza e ci si possono permettere mega infrastrutture come questa centrale frigorifera. Normalmente nella maggior parte dei nostri computer noi usiamo l'aria, poi alcuni sono ad acqua. Qua abbiamo visto che il raffreddamento è ad acqua anziché le ventole. Abbiamo da una parte le bombe che fisicamente pompano tutti questi litri di acqua. gli scambiatori di calore, questi armadietti hanno praticamente delle piastre che vanno fisicamente a raffreddare l'acqua calda e soprattutto quando l'ambiente esterno è particolarmente caldo quindi nei mesi estivi tutto quello che è il gruppo frigorifero vero e proprio quindi immaginatevi che questa roba fa praticamente quello che fa il vostro frigorifero ma in maniera decisamente più grande e considerate che come questa sala ce ne sono quattro. Tra l'altro chicca anche qua Tutti questi spazi vuoti sono proprio pensati eventualmente per ampliare sempre di più la capacità refrigerativa. Tutti questi ampliamenti perché sapete meglio di me quanto la tecnologia si evolve e di conseguenza è molto più intelligente studiare un'infrastruttura che sia già pensata per espandersi. In quest'altro edificio c'è tutta la parte dei gruppi elettrogeni. Se dovesse mancare l'elettricità, qua dentro ci sono i generatori che vengono accesi e alimentano tutto quanto. Vedete qua si costruisce, si continua a rinnovare. Pensate che in origine qua c'erano le fabbriche di tabacco, quindi si è passato dal tabacco ai supercomputer. E poi qua sopra, dove abbiamo i raffreddatori veri e propri, l'acqua calda arriva, entra qui dentro, passa dentro in tutti questi tubi molto molto più piccoli e per raffreddarla si usa l'aria a temperatura ambiente che entra da lì ed esce grazie alle ventole che sono sopra. Questi sono i filtri, all'occorrenza possono venire inumiditi, bagnati per aumentare proprio quello che è lo scambio termico, soprattutto quando fa molto caldo. E qua sopra vedete proprio i ventoloni e tutta la panoramica di tutto il sistema. Anche qua, concettualmente, nulla di troppo diverso da quello che è un condizionatore di casa, ma decisamente più grandi. Quindi questa era la mega parte di raffreddamento. Per quanto riguarda l'energia, di piccolo Leonardo consuma 9 megawatt. Tutto molto figo, tutto molto potente, ma a che cosa serve concretamente?

Questa è un luogo dove fare incontrare tecnologia ad altissimo potenziale con il mondo della ricerca e il mondo delle imprese, della pubblica amministrazione. creare un luogo dove si raccordano fili, strategie.

Di tutte le applicazioni dalla fisica alla chimica all'intelligenza artificiale, qual è quella che in questo momento ti sta appassionando di più?

Alterno, mi sento un po' come quando ero bambino e si andava a Luna Park, no? Perché le applicazioni, qui si studia dalle particelle subatomiche alle galassie, i farmaci, lo sviluppo di nuovi materiali, nuovi modelli, large language models in varie lingue. Ci sono alcune cose particolarmente affascinanti per me. Una è un progetto che si chiama Destination Earth e l'obiettivo è di arrivare al 2030 con un gemello digitale dell'intero globo terrestre, cioè di tutti i fenomeni fisici che accadono a scala globale. A che finalità? previsione di eventi naturali estremi, valutazione in anticipo dell'impatto delle polisi per contrastare i cambiamenti climatici, cioè quindi sfruttare queste tecnologie per cercare di lasciare alla prossima generazione un mondo migliore di come era. l'abbiamo trovato e questa tecnologia è un po' come se fosse una macchina del tempo perché una volta che tu hai un gemello digitale in quel contesto tu puoi far andare avanti il tempo ma farlo anche tornare indietro.

E invece tutti i vostri piani legati all'intelligenza artificiale come si evolveranno nel tempo?

L'Europa ha appena anticipato la sua roadmap tecnologica e uscirà una manifestazione di interesse per realizzare le prime AI Factories europee, cioè fabbriche di intelligenza artificiale. Stiamo preparando come Italia a candidarci ad essere la prima AI Factory europea. Significa infrastruttura, ricerca, innovazione. Uno delle spinte più grandi sono i large models, quindi chat GPT in varie versioni, multimodali. Diciamo quindi il nostro prossimo passo è passare da una manufattura tabacchi a una fabbrica di intelligenza artificiale.

Bellissimo. Sembra molto fantascientifico e allora faccio una provocazione. Secondo te arriveremo un giorno ad avere un Leonardo cosciente in qualche modo?

No. Non è all'orizzonte, la parola intelligenza artificiale suscita emozioni, non è paragonabile all'intelligenza umana, però ci dà la possibilità di fare cose che prima non erano possibili. Questi strumenti accompagneranno, ma non nel senso sostitutivo Tukur, cioè di macchina sensiente. Alcuni, quando dico questo, li convinco, altri no. Però poi c'è una cosa che Leonardo consuma di potenza 7 MW. Il cervello umano fa 20 W. Molto efficiente. Il cervello umano è paragonabile come capacità di calcolo a macchine di questo tipo, cioè non di meno consuma 20 W e si ricarica mangiando. Leonardo, se stacchi la spina, non funziona più.