Ferrera Erbognone (PV) – ENI ha avviato nei giorni scorsi HPC-5, nuovo polo dell’infrastruttura di supercalcolo che – insieme al precedente HPC4 – costituisce il supercomputer industriale più potente al mondo. La parte più alta della classifica dei supercomputer è infatti occupata da enti governativi o istituti di ricerca scientifica.

La cerimonia si è svolta alla presenza dell’amministratore delegato di ENI Claudio Descalzi e della Presidente Emma Marcegaglia, e ha visto la  partecipazione di partner di ENI nella ricerca e innovazione: CNR, Politecnico di Torino, MIT e Stanford University, oltre  che dei partner tecnologici Dell Technologies, Intel e Nvidia.

HPC5 è collocato, insieme ad HPC4 e ai quasi 11.000 server fisici e virtuali dell’infrastruttura IT applicativa di ENI all’interno del “green data center” posto accanto alla raffineria di Ferrera Erbognone, nelle campagne pavesi. Inaugurato nel 2013, il Green Data Center è anche una delle strutture di questo tipo a maggiore efficienza energetica grazie al sistema “free cooling” – che utilizza la circolazione d’aria naturale prodotta da sei torri di ventilazione – e al parco fotovoltaico adiacente da 1 MW.

Il data center è diviso in due corpi indipendenti dal punto di vista impiantistico in modo da garantire la continuità operativa (anche se un po’ troppo ravvicinati per i più elevati criteri di business continuity, che sconsiglierebbero tra l’altro l’installazione di un data center in prossimità di un impianto ad alto rischio come una raffineria). Ciascun corpo ha una sala di controllo e tre edifici per gli apparati IT.

Il supercomputer ENI HPC-5 in cifre

Il supercomputer HPC-5 è formato da 1820 nodi Dell EMC PowerEdge C4140, ognuno dotato di due processori Intel Gold 6252 a 24 core e quattro acceleratori grafici GPU NVIDIA V100 Tesla PCIe. La rete Mellanox InfiniBand HDR da 200 Gbit/s è basata su topologia full-non-blocking, che permette l’interconnessione efficiente tra ciascun nodo. Il tutto è collegato a un sistema di storage da 15 petabyte ad alte prestazioni (200 GByte/s di banda aggregata in lettura/scrittura).

HPC-5 raggiunge così una potenza di calcolo di 52 petaflops (milioni di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo) che, affiancati ai 18 petaflops di HPC-4 consentono una potenza di picco totale di 70 petaflops.

Caratteristiche come l’elevato numero di core, sia CPU che GPU, e le prestazioni dell’interconnessione tra i nodi permettono di ottenere grandi vantaggi nell’esecuzione di calcoli in elevato parallelismo, richiesti per gli scopi di ENI.

In base all’aggiornamento di novembre della classifica dei supercomputer Top500, ENI passerebbe dal sedicesimo al quinto posto, dopo il Tianhe2A del National Super Computer Center in Guangzhou (100,7 pFLOPS) e distanziando di quasi una lunghezza l’attuale quinto classificato, il Frontera del Texas Advanced Computing Center dell’Università del Texas (38,7 pFLOPS).

A cosa serve tanta potenza?

L’enorme potenza di calcolo di HPC-5 sarà infatti utilizzata principalmente per elaborare i dati provenienti dai sensori impiegati nelle prospezioni geologiche e marine e tradurle in immagini (imaging sismico), non solo per individuare nuovi giacimenti di gas e petrolio, ma anche per progettare la via di accesso più efficiente in base alle caratteristiche del sottosuolo. Questo sta permettendo a ENI di comprimere enormemente il tempo che intercorre tra la scoperta del giacimento e l’inizio dell’estrazione.

I dati dai sensori sismici ed ecografici vengono elaborati per ricavare un’immagine 3D del sottosuolo, individuando nuovi giacimenti e i punti di perforazione più efficienti.

Con una punta d’orgoglio, l’AD Descalzi ha sottolineato come la tecnologia di imaging sismico di ENI abbia permesso di individuare al primo tentativo il giacimento di Zohr, al largo delle coste dell’Egitto, laddove compagnie concorrenti avevano fatto ben 11 tentativi di trivellazione, lasciandosi dietro solo dei pozzi secchi.

Oltre che per trovare nuove risorse per l’energia di oggi, HPC-5 sarà impiegato anche per la progettazione delle fonti di energia green e rinnovabile del futuro. In particolare, macinerà calcoli necessari a due progetti che utilizzano il moto ondoso marino per produrre energia elettrica:

  • Iswec(Inertial Sea Wave Energy Converter) è una “culla” galleggiante ma ancorata al fondo marino. Il movimento delle onde viene compensato dalle oscillazioni di un grosso giroscopio, i cui movimenti vengono usati per generare energia.
  • PowerBuoyè invece una boa galleggiante che, con il suo movimento, può generare minori quantità di energia, ma può essere impiegata per alimentare stazioni di ricarica per apparecchiature sottomarine usate nelle ricerche geologiche.

A destra, un modellino in scala di Iswec. A sinistra un esemplare di PowerBuoy, che può alimentare il robot Sabertooth (nell’angolo in basso), usato per analizzare il sottosuolo marino.

Dalle conseguenze meno imminenti, ma dalle alte aspettative, è invece la ricerca sui generatori che sfruttano la fusione nucleare. ENI collabora infatti in questo campo con il MIT, il CNR, l’ENEA e la Stanford University.

Un modellino del reattore nucleare a confinamento magnetico sperimentale.

Il progetto insieme al MIT in particolare sulla fusione nucleare a confinamento magnetico, punta a realizzare entro il 2025 una macchina sperimentale da usare per raccogliere dai e progettare, entro il 2033, il primo reattore a fusione a bilancio positivo, in grado cioè di produrre più energia di quanta ne consumi.