A novembre 2024, Eni ha annunciato il completamento del nuovo sistema di super calcolo (High Performance Computing - HPC) HPC6 che, con una straordinaria potenza di calcolo di 606 PFlops di picco, pari a oltre 600 milioni di miliardi di operazioni matematiche complesse al secondo, si è collocato al 5° posto assoluto della nuova classifica mondiale Top500 (rilasciata il 18 novembre 2024). HPC6 è, inoltre, il primo supercomputer in assoluto in Europa, primo al mondo fra i supercomputer a uso industriale e unico sistema non-USA tra i primi 5 al mondo.

HPC6 è basato su un'architettura concepita con la stessa tecnologia che costituisce i sistemi a oggi più potenti a livello globale. Come tutti i grandi supercalcolatori, HPC6 ha infatti una architettura a cluster, cioè modulare, che interconnette migliaia di “nodi” di calcolo attraverso una rete ad alta velocità. In particolare, HPC6 contiene oltre 3.400 nodi, con quasi 14mila GPU, i processori dedicati ad applicazioni grafiche che sono oggi diventati fondamentali anche per il calcolo parallelo ad alte prestazioni. Eni è stata tra le prime aziende al mondo (nel 2014, con il supercalcolatore HPC2) a riconoscere l'importanza di combinare CPU e GPU in una configurazione ibrida, per massimizzare le prestazioni computazionali e l'efficienza energetica dei propri supercomputer. Si tratta di un approccio tecnico che è ora diventato così diffuso da rendere le schede grafiche tra i prodotti più richiesti dell'economia mondiale.

Grazie a questa architettura e alle tecnologie avanzatissime impiegate, è così possibile svolgere una quantità di calcoli quasi inimmaginabile. Questa velocità consentirà ad Eni di eseguire, in tempi ragionevoli, simulazioni o altri tipi di operazioni che, anche nel recente passato, avrebbero potuto richiedere mesi o anni di calcolo.

HPC6 ha un assorbimento elettrico massimo (cioè quando viene utilizzato al 100% della propria potenza computazionale, con tutti i nodi coinvolti nelle operazioni) di circa 10 MW. Il sistema impiega una tecnologia di raffreddamento a liquido "diretto", che consente di smaltire il calore prodotto in modo estremamente efficiente. Infatti, oltre ad essere il quinto supercomputer al mondo per potenza di calcolo, HPC6 si colloca anche al 21esimo posto della classifica Green500 dei computer più efficienti. Questa performance è ancora più rilevante se consideriamo che, nella classifica Green500, i supercomputer più efficienti energeticamente sono tradizionalmente, nella maggior parte dei casi, di scala e prestazioni notevolmente inferiori rispetto a quelle delle macchine della classe di HPC6.

HPC6 è stato assemblato e collaudato facendo leva sulle competenze interne specializzate e distintive e sulla capacità di realizzazione proprie di Eni. Grazie all'approccio "fast track", analogo a quello utilizzato per lo sviluppo accelerato dei nostri progetti, Eni è riuscita a realizzare il run che ha fatto entrare HPC6 nella classifica Top500 in sole 4 settimane dalla prima accensione, più che dimezzando i normali tempi di messa in marcia di un supercomputer. Questo testimonia le capacità e l'impegno dei team operativi di Eni.

Grazie all'elevata potenza di calcolo, HPC6 contribuisce a consolidare la leadership di Eni in ambito geofisico e rafforza il suo percorso di trasformazione, accelerando lo sviluppo di nuovi business ad alto potenziale legati alla transizione energetica. HPC6 sarà un abilitatore fondamentale per la strategia di decarbonizzazione della Società, in coerenza e continuità con l'impiego che Eni da anni fa del supercalcolo.

HPC6 verrà quindi usato nei campi di utilizzo dove fino ad oggi sono stati impiegati HPC4 e HPC5 ma in particolare giocherà un ruolo cruciale nella ricerca e sviluppo.

Troverà applicazione in vari settori lungo la catena del valore di Eni:

  1. Miglioramento dell'accuratezza degli studi geologici e fluidodinamici.
  2. Sviluppo di nuovi materiali per la cattura del carbonio (CO2) e per applicazioni di chimica "bio".
  3. Simulazioni atmosferiche avanzate a vantaggio degli impianti per energie rinnovabili.
  4. Studio di nuovi materiali, ad esempio per l'ottimizzazione dell'efficienza delle celle solari e per lo sviluppo di batterie avanzate.
  5. Simulazione del comportamento del plasma per la fusione a confinamento magnetico.

In materia di consumi energetici associati al supercalcolo, il dibattito è molto attivo e articolato anche considerando che le efficienze che derivano dai risultati di queste complesse elaborazioni potranno avere un effetto positivo sull'efficienza dei processi e di conseguenza sulla minimizzazione dei consumi e delle emissioni.

Le stime della situazione esistente e degli sviluppi previsti sono assai divergenti in relazione ai diversi soggetti coinvolti e alle fonti consultate, ma la tendenza è indubbia: il consumo energetico globale dei supercomputer e delle infrastrutture che li ospitano è destinato a crescere significativamente nei prossimi anni. Come nel caso di HPC6, un supercomputer può arrivare a consumare diversi megawatt di potenza elettrica, abbastanza da alimentare una piccola cittadina, ma l'aggregato globale dei consumi energetici delle macchine in uso, o previste nel breve termine, viene spesso rappresentato pari a quello di intere nazioni.

Per Eni, l’aspetto dei consumi energetici è sempre stato fondamentale, dalla progettazione e costruzione, nel 2013, del Green Data Center (GDC) di Ferrera Erbognone, vicino a Pavia, che ospita i supercalcolatori HPC4, HPC5 e il nuovo HPC6.

Il GDC rappresenta un esempio di eccellenza nell'integrazione tra tecnologia avanzata e maggior sostenibilità ambientale. Fin dalla sua progettazione, questo centro ha avuto come obiettivo primario non solo l'efficienza operativa, ma anche la minimizzazione dell'impatto ambientale, inserendo pertanto anche l'efficienza energetica tra i propri requisiti fondamentali. Questa sfida è stata vinta, ed uno degli aspetti più rilevanti che distingue il GDC è proprio l'efficienza nell'utilizzo dell'energia ed in particolare la massimizzazione della quantità di energia destinata alle operazioni di calcolo dei supercomputer rispetto a quella destinata ai servizi ausiliari del Centro.

Questa qualità è misurata attraverso l'indicatore PUE (Power Usage Effectiveness). Il PUE è proprio il rapporto tra l'energia totale consumata da un data center e quella utilizzata direttamente per alimentare i suoi sistemi IT (come server, storage e dispositivi di rete). Un PUE pari a 1.0 rappresenta il massimo (teorico, ovviamente) dell'efficienza possibile, indicando che tutta l'energia consumata è impiegata unicamente per il funzionamento dei sistemi IT. L'ultimo valore del PUE del GDC di Eni, certificato per il 2024, è al di sotto di 1.2 contro una media mondiale pari a 1.4: un risultato straordinario che colloca questa struttura tra le più efficienti in Europa. Un valore comunque destinato a migliorare ulteriormente con il contributo a regime di HPC6.

Un traguardo raggiunto grazie a un insieme di soluzioni innovative che ottimizzano il raffreddamento delle macchine e la gestione dell'energia.