Potenza di calcolo

La sfida energetica dei supercomputer che superano ogni limite

Sfide energetiche e innovazioni tecnologiche sono al centro della corsa ai supercomputer di nuova generazione

di Lab24

(AdobeStock)

3' di lettura

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1000000000000000000000. Un triliardo (secondo il sistema di denominazione numerica scala lunga), mille miliardi di miliardi, 21 zeri. Un numero difficile da scrivere, descrivere e anche solo immaginare, ma destinato diventare il nuovo standard di riferimento della velocità di calcolo dei supercomputer entro i prossimi cinque anni.

Il Giappone punta infatti, entro il 2030, a sviluppare il primo supercomputer al mondo con una velocità di 1 zettaFLOPS, ovvero capace di eseguire un triliardo di calcoli al secondo. Una soglia finora inesplorata.

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La fase operativa del progetto è ufficialmente iniziata nelle scorse settimane. Il 18 giugno la multinazionale giapponese Fujitsu Limited ha annunciato di aver ottenuto un contratto dall’istituto di ricerca e sviluppo giapponese RIKEN per la progettazione del supercomputer di nuova generazione. Questa iniziale progettazione di base è prevista durare fino al 27 febbraio 2026.

Il nuovo supercomputer, provvisoriamente chiamato FugakuNEXT, rappresenta l’evoluzione del Fugaku, attualmente settimo nella classifica dei supercomputer più potenti al mondo.

In cima alla classifica TOP500 troviamo tre supercomputer statunitensi: El Capitan, Frontier e Aurora, installati presso i laboratori del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. El Capitan può eseguire fino a 2.746 milioni di miliardi di operazioni al secondo. Come illustrato nel long form di Lab24, se tutti gli abitanti della Terra facessero un’operazione al secondo per un anno, eseguirebbero “solamente” 258 milioni di miliardi di operazioni.

Cosa rende FugakuNEXT diverso da questi modelli? La risposta è nei numeri: i supercomputer più potenti di oggi superano la soglia dell’exaFLOPS, ovvero un trilione (1 seguito da 18 zeri) di calcoli al secondo. FugakuNEXT sarà 1.000 volte più potente, aprendo la strada a un addestramento e un’inferenza molto più rapidi per i modelli di intelligenza artificiale di grandi dimensioni.

Condizione fondamentale per diventare leader globali nel campo dell’intelligenza artificiale è quindi la disponibilità di una infrastruttura digitale efficace, sicura e ad alta capacità, che includa una potenza di calcolo adeguata. In questo senso l’attuale posizionamento europeo e italiano fa ben sperare.

DOVE SI TROVANO I 500 SUPERCOMPUTER PIÙ POTENTI AL MONDO?

Top 10 paesi per percentuale sul totale di supercomputer ospitati nei confini nazionali

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Se si guardano i dati aggregati dell’ultima edizione della classifica TOP500, quattro dei dieci supercomputer più potenti al mondo si trovano nell’Unione Europea, di cui due in Italia.

Estendendo l’analisi all’intera classifica dei 500 supercomputer più potenti, l’Italia è il sesto paese al mondo per quota sul totale, quarto se si considera la potenza di calcolo installata.

Esiste poi un ulteriore fattore di ottimismo nel Vecchio Continente: tra i cinque sistemi in cima alla lista TOP500, il più efficiente dal punto di vista energetico è JUPITER, situato presso il Centro di Supercalcolo di Jülich, in Germania.

Proprio l’efficientamento energetico rappresenta una delle maggiori sfide che gli ingegneri giapponesi dovranno affrontare nella costruzione di FugakuNEXT. Nel 2023 è stato stimato che sulla base delle tecnologie allora disponibili, un supercomputer di classe zetta avrebbe consumato circa 21 gigawatt, equivalenti all’energia prodotta da 21 centrali nucleari.

Considerando come l’efficienza energetica del supercalcolo, ovvero i gigaflop consumati per watt, raddoppia ogni due anni, il consumo ad oggi di FugakuNEXT sarebbe intorno ai 10 gigawatt. E al 2030 si abbasserebbe fino a 500 megawatt, comunque otto volte tanto l’attuale consumo di JUPITER.

In conclusione, il passaggio da 18 a 21 zeri nella velocità di calcolo rappresenta una delle sfide cruciali per il dominio nel campo dell’intelligenza artificiale, ma anche un tassello fondamentale nel futuro equilibrio energetico globale.

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