L'impresa comune europea per il calcolo ad alte prestazioni

L'impresa comune europea per il calcolo ad alte prestazioni (impresa comune EuroHPC) mira a migliorare la qualità della vita dei cittadini europei, a promuovere la scienza, a rafforzare la competitività industriale e a garantire l'autonomia tecnologica dell'Europa. È un'entità giuridica e finanziaria, creata nel 2018 e con sede in Lussemburgo. Riunisce le risorse dell'Unione europea, 32 paesi europei e tre partner privati con l'ambizione di fare dell'Europa un leader mondiale nel supercalcolo.

Missione dell'impresa comune EuroHPC

Le principali attività dell'impresa comune mirano a:

• Sviluppare un'infrastruttura paneuropea di supercalcolo: acquisizione e distribuzione nell'UE di tre supercomputer pre-esascala, in grado di calcolare almeno 100 milioni di miliardi di euro al secondo. Questi computer dovrebbero essere tra i primi 5 al mondo. Ha acquisito cinque supercomputer a petascala, in grado di almeno 10 — un milione di miliardi di calcoli al secondo, che sono già pienamente operativi. Questi computer dovrebbero posizionarsi nella top 50 globale. Queste nuove macchine andranno a beneficio degli utenti pubblici e privati europei che lavorano nel mondo accademico e industriale in tutta Europa.
• Sostenere le attività di ricerca e innovazione: sviluppare un ecosistema europeo di supercalcolo, stimolare un'industria dell'approvvigionamento tecnologico, dai processori a bassa potenza al software e middleware, e la loro integrazione nei sistemi di supercalcolo. Inoltre, l'impresa comune Euro HPC supporta i centri di eccellenza HPC, che promuoveranno l'uso di capacità di calcolo a esascala per applicazioni scientifiche. Sono stati istituiti centri di competenza HPC in ciascuno degli Stati partecipanti all'impresa comune EuroHPC per migliorare specificamente le prestazioni dei servizi HPC all'industria (comprese le PMI), al mondo accademico e alle pubbliche amministrazioni, offrendo soluzioni su misura a un'ampia varietà di utenti che promuoveranno una più ampia diffusione dell'HPC in Europa. Questi sono tutti elementi chiave della più ampia strategia digitale dell'UE.

L'impresa comune EuroHPC in azione

Nel luglio 2021 il Consiglio ha adottato un nuovo regolamento che istituisce la nuova impresa comune europea per il calcolo ad alte prestazioni e abroga il regolamento (UE) 2018/1488. Definisce una missione ambiziosa ed è accompagnata da un bilancio sostanzialmente più elevato di 7 miliardi di EUR per il periodo 2021-2027, al fine di:

• sviluppare ulteriormente, implementare, estendere e mantenere nell'UE un'infrastruttura di supercalcolo e dati di livello mondiale, guidata da applicazioni scientifiche, industriali e sociali fondamentali;
  • sviluppare e implementare un'infrastruttura di calcolo quantistico e simulazione quantistica
• raggiungi la prossima frontiera del computing ad alte prestazioni acquisendo i primi supercomputer a esascala. Questi supercomputer sono in grado di più di un miliardo di operazioni al secondo (rispetto a dieci miliardi di operazioni al secondo di un normale dispositivo portatile);
• federare le risorse europee di supercalcolo e di calcolo quantistico e renderle accessibili a un'ampia gamma di utenti pubblici e privati in tutta Europa, anche per gli spazi pubblici europei di dati, come illustrato nella strategia europea per i dati 2020;
• fornire servizi di supercalcolo basati su cloud sicuri per un'ampia gamma di utenti pubblici e privati in tutta Europa;
• sostenere lo sviluppo di tecnologie e applicazioni innovative di supercalcolo per sostenere un ecosistema HPC europeo di livello mondiale;
• sviluppare un'informatica più verde e sfruttare le sinergie dell'HPC con l'intelligenza artificiale, i big data e le tecnologie cloud;
• estendere e ampliare l'uso del supercalcolo a un'ampia gamma di utenti scientifici e industriali, ad esempio aiutando le PMI a sviluppare casi di business innovativi utilizzando supercomputer e fornendo loro opportunità di formazione e le competenze essenziali in materia di HPC di cui hanno bisogno attraverso i centri nazionali di competenza HPC;
• implementare centri di eccellenza nelle applicazioni HPC e nell'industrializzazione del software HPC, con nuovi algoritmi, codici e strumenti ottimizzati per le generazioni future di supercomputer;
• mettere in atto banchi di prova e piattaforme pilota industriali su larga scala per applicazioni e servizi di HPC e dati in settori industriali chiave;

Nel gennaio 2024 la Commissione ha proposto modifiche al regolamento EuroHPC, segnando un cambiamento significativo con l'istituzione di "Fabbriche di IA" — un nuovo pilastro all'interno di EuroHPC. Queste "Fabbriche AI" acquisiranno e aggiorneranno imodelli di AI per scopi generali (GPAI), i computer uper ele strutture di programmazione. Svilupperanno anche una nuova generazione di unità di elaborazione grafica (GPU) — comprese quelle per l'informatica quantistica —che affronteranno la carenza globale di chip.

Inoltre, le"Fabbriche AI" mirano ad ampliare l'utilizzo dell'IA, in particolare per le start-up e le PMI, fornendo accesso alle soluzioni di IA, ma anche potenziando l'ecosistema di ricerca sull' IA. Le organizzazioni saranno in grado di collaborare con EuroHPC per lo sviluppo algoritmico, il test, la valutazione e la convalida di modelli di IA su larga scala. Tutto quanto sopra contribuirà allo sviluppo di applicazioni di IA emergenti basate su modelli di IA per scopi generali.

Vantaggi dell'impresa comune EuroHPC

L'impresa comune EuroHPC consente ai paesi europei di coordinare le loro strategie di supercalcolo e gli investimenti con l'UE. Dalla sua creazione, l'impresa comune EuroHPC ha notevolmente aumentato gli investimenti in HPC a livello europeo e sta contribuendo a ripristinare la posizione dell'Europa come potenza HPC leader a livello globale.

Lo sviluppo di un ecosistema HPC competitivo in Europa, ma anche lacapacità integrata di supercalcolo a scala mondiale e di calcolo quantistico, saranno fondamentali. Ciò garantirà che l'UE mantenga una posizione di leadership nell'economia digitale e contribuisca a rafforzare l'autonomia tecnologica e dei dati dell'Europa.

Nell'ambito del suo programma di ricerca e innovazione, l'impresa comune EuroHPC sta inoltre rafforzando la base di conoscenze europea nelle tecnologie HPC e colmando il divario di competenze digitali, in particolare attraverso il potenziamento della rete dei centri nazionali di competenza HPC. I centri di competenza agiranno a livello locale per facilitare l'accesso alle opportunità europee di HPC in diversi settori industriali, offrendo soluzioni su misura per un'ampia gamma di utenti.

Membri

L'impresa comune EuroHPC è composta da membri pubblici e privati:

• Membri pubblici:
  • l'Unione europea (rappresentante dalla Commissione),
    • Stati membri e paesi associati che hanno scelto di diventare membri dell'impresa comune: Austria, Belgio, Bulgaria, Croazia, Cipro, Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Islanda, Irlanda, Italia, Lettonia, Lituania, Lussemburgo, Malta, Montenegro, Paesi Bassi, Macedonia del Nord, Norvegia, Polonia, Portogallo, Romania, Serbia, Slovacchia, Slovenia, Spagna, Svezia e Türkiye.
• Membri privati: rappresentanti dei tre partner privati partecipanti, la piattaforma tecnologica europea per il calcolo ad alte prestazioni (ETP4HPC), l'associazione Big Data Value (BDVA) e l' European Quantum Industry Consortium (QuIC). L'impresa comune si basa anche sulla collaborazione con i principali attori europei quali PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) e GEANT (rete paneuropea ad alta velocità per la ricerca e l'istruzione).

Anche altri Stati membri e Stati associati a Orizzonte Europa o al programma Europa digitale possono aderire all'impresa comune in qualsiasi momento.

Governance

La struttura di governance dell'impresa comune EuroHPC è composta da:

1. Il consiglio di direzione (rappresentanti dei membri pubblici), responsabile del processo decisionale dell'impresa comune, comprese le decisioni di finanziamento relative a tutte le attività di appalto e di ricerca e innovazione.
2. Il comitato consultivo industriale e scientifico (rappresentanti nominati dai membri privati e dal consiglio di direzione), composto dal gruppo consultivo per la ricerca e l'innovazione (RIAG) e dal gruppo consultivo per le infrastrutture (INFRAG), che fornisce consulenza indipendente al consiglio di direzione in merito all'agenda strategica di ricerca e innovazione dell'impresa comune e all'acquisizione e al funzionamento dei supercomputer di sua proprietà.
3. Il direttore esecutivo, il capo esecutivo responsabile della gestione quotidiana dell'impresa comune.

Bilancio

L'impresa comune EuroHPC è finanziata congiuntamente dai paesi partecipanti e dai membri privati. Il bilancio dell'impresa comune ammonta a circa 7 miliardi di EUR per il periodo 2021-2027. Il suo finanziamento è assegnato come segue:

• 1,9 miliardi di EUR del programma europeo digitale a sostegno dell'acquisizione, della diffusione di supercomputer a esascala e delle strutture post-esascala, della federazione dei servizi di supercalcolo e dell'ampliamento dell'utilizzo e delle competenze HPC;
• 900 milioni di EUR da Orizzonte Europa per sostenere le attività di ricerca e innovazione per lo sviluppo di un ecosistema di supercalcolo di livello mondiale in tutta Europa;
• 200 milioni di EUR del meccanismo per collegare l'Europa per migliorare l'interconnessione dell'HPC e delle risorse di dati, nonché l'interconnessione con gli spazi di dati europei comuni e le infrastrutture cloud sicure dell'Unione.

Un investimento paritario sarà da parte degli Stati partecipanti, mentre il contributo dei membri privati ammonta a 900 milioni di EUR (come contributi in natura e in denaro).

Poiché nessun paese europeo ha la capacità di sviluppare individualmente risorse di supercalcolo di livello mondiale, l'impresa comune fornisce sostegno finanziario sotto forma di appalti o sovvenzioni per la ricerca e l'innovazione ai partecipanti a seguito di inviti aperti e competitivi.

Supercomputer dell'impresa comune EuroHPC

L'impresa comune EuroHPC sta già dotando l'UE di un'infrastruttura di livello mondiale di supercomputer pre-esascala e petascala e sta sviluppando le tecnologie, le applicazioni e le competenze necessarie per raggiungere la piena capacità di esascala (livello di prestazione in grado di eseguire dieci alla potenza di diciotto operazioni al secondo) entro il 2023.

I primi 8 supercomputer di EuroHPC sono: 

1. Lumi in Finlandia (che si colloca al terzo posto nel mondo)
2. Leonardo in Italia (che si colloca al 4º posto nel mondo)
3. Vega &nbspin Slovenia
4. Meluxina a Lussemburgo
5. Scopritore in Bulgaria
6. Karolina nella Repubblica Ceca
7. MareNostrum5 in Spagna (che si colloca al numero 8 nel mondo)
8. Deucalion in Portogallo

E il primo computer europeo a esascala, Giove, è in corso in Germania.

L'impresa comune EuroHPC ha anche annunciato 5 nuovi siti di hosting per una nuova generazione di supercomputer europei in Germania, Grecia, Ungheria, Irlanda e Polonia. Proprio come i supercomputer EuroHPC esistenti, i nuovi siti saranno collegati e disponibili per servire un'ampia gamma di utenti europei della comunità scientifica, nonché dell'industria, in particolare delle PMI, e del settore pubblico in tutta l'UE e nei paesi partecipanti.

Inoltre, l'impresa comune EuroHPC sta integrando i suoi computer quantistici con 6 computer quantistici in Cechia, Germania, Spagna, Francia, Italia e Polonia.