Il nuovo computer ad esascala, il più veloce del mondo

Negli Stati Uniti sono riusciti a sviluppare il primo “vero” supercomputer a esascala al mondo, aprendo una nuova era per la capacità di calcolo. Fino ad ora, i supercomputer più veloci del mondo funzionavano ancora a petascala, effettuando un quadrilione di calcoli al secondo. L’esascala porta la potenza computazionale ad un livello completamente nuovo, raggiungendo un quintilione di operazioni al secondo.

Il supercomputer Frontier, costruito presso l’Oak Ridge National Laboratory del Dipartimento dell’Energia nel Tennessee, è ora diventato il primo supercomputer conosciuto al mondo a dimostrare una velocità del processore di 1,1 exaFLOPS (1,1 quintilioni di operazioni in virgola mobile al secondo, o FLOPS).

Il risultato è stato confermato in un test di benchmarking chiamato High-Performance Linpack  (HPL). Per quanto impressionante possa sembrare, i limiti finali di Frontier sono ancora più sbalorditivi, con il supercomputer teoricamente in grado di raggiungere prestazioni massime di 2 quintilioni di calcoli al secondo, come affermano dal laboratorio di Oak Ridge .

Teoria a parte, però, è il benchmark HPL standardizzato che conta di più in TOP500, una classifica semestrale dei supercomputer più potenti del mondo; Il punteggio di debutto di Frontier significa che ora è classificato come il sistema più veloce del mondo tra le macchine d’élite.

“Con un punteggio HPL esatto di 1.102 exaFLOPS, Frontier non è solo il supercomputer più potente mai esistito, ma è anche la prima vera macchina a esascala“, spiega l’annuncio di TOP500 della nuova classifica .

Tecnicamente, la barriera dell’esascala è stata superata per la prima volta nel 2020 dal progetto di calcolo distribuito Folding@home che lavora su vari problemi medici. Ma Frontier è la prima vera macchina a esascala perché i calcoli non sono stati distribuiti su numerosi computer domestici, come accadeva per Folding@home.

Gli informatici miravano da anni all’esascala, una soglia che rappresenta un nuovo livello di potenza di calcolo per calcolare soluzioni a problemi molto complessi che coinvolgono grandi quantità di dati, come la modellazione di sistemi climatici, l’ideazione di nuovi tipi di materiali e medicinali, e scrutare negli enigmi più profondi della fisica. I progressi sul campo sono stati veloci quasi quanto gli stessi supercomputer. Negli ultimi due anni, la macchina numero uno è stata il supercomputer giapponese Fugaku, che nel 2020 ha totalizzato 415,5 quadrilioni di FLOPS (415,5 petaFLOPS).

A quel tempo, era quasi tre volte migliore della macchina che aveva estromesso dal primo posto, il supercomputer Summit costruito da IBM.

Nella nuova classifica del 2022, Summit è stato relegato al quarto posto nella lista TOP500 (con un nuovo punteggio di 148,8 petaFLOPS), molto indietro rispetto alle prestazioni di Frontier, Fugaku (al secondo posto con 442 petaFLOPS) e il nuovo arrivato LUMI dalla Finlandia, che ha segnato 151,9 petaFLOPS.

Tra tutti questi supercomputer di enorme potenza, solo Frontier ha raggiunto prestazioni di esascala reali, almeno dove conta, secondo TOP500. “Considerando il fatto che il picco teorico di Fugaku è al di sopra della barriera di 1 exaFLOP, c’è motivo di chiamare anche questo sistema una macchina a esascala“, si legge nell’annuncio di TOP500. “Tuttavia, Frontier per ora è stato l’unico sistema in grado di dimostrarlo nel test di benchmark HPL“.

C’è, hanno fatto notare alcuni, un elefante nella stanza: l’assenza di nuovi supercomputer cinesi dalla lista TOP500, che non sono stati ufficialmente sottoposti all’esame del concorso.

Ciò significa che non sappiamo con certezza come potrebbero essere paragonati ai sistemi classificati di quest’anno, anche se i supercomputer cinesi sono sicuramente andati bene nelle classifiche degli anni precedenti e alcuni commentatori ritengono che la Cina potrebbe avere in cantiere diversi sistemi a esascala.

Il gigantesco risultato di Frontier resta comunque il migliore mai registrato. Per ora, questa incredibile macchina è considerata il computer più avanzato del pianeta: una centrale di calcolo da 600 milioni di dollari pronta a dirci molte cose meravigliose e importanti.

“Frontier sta inaugurando la nuova era dell’informatica a esascala per risolvere le più grandi sfide scientifiche del mondo“, afferma il direttore dell’ORNL Thomas Zacharia. “Questa pietra miliare offre solo un’anteprima delle capacità senza pari di Frontier come strumento per la scoperta scientifica“.