Contesto

Lo Spoke 0 è centrato sull’infrastruttura, si differenzia dagli altri Spoke di ICSC perché non è dedicato a una specifica area tematica ma è trasversale a tutte, avendo il compito di gestire e coordinare l’infrastruttura dei sistemi HPC e big data a livello nazionale.

Nei prossimi anni sarà prodotta dal mondo scientifico, industriale e istituzionale una quantità di dati senza precedenti, con difficoltà sempre crescenti ad estrarre informazioni utili. In questo contesto, il supercalcolo, le simulazioni numeriche, l’intelligenza artificiale, l’analisi dati ad alte prestazioni e la gestione dei Big Data saranno essenziali e strategici per dare una risposta alle sfide della società e per stimolare un processo di crescita sostenibile. Per riuscire in questi obiettivi, le tecnologie HPC e big data devono essere collegate alle future tecnologie per il supercalcolo exascale e post-exascale, incluso il calcolo quantistico.

In Italia esiste una infrastruttura di sistemi HPC e big data distribuita sul territorio nazionale che viene tenuta costantemente aggiornata. La rete nazionale dell’educazione e della ricerca garantisce la connettività a livello nazionale e internazionale per rendere possibile la sinergia di questi sistemi. Questa rete infrastrutturale sarà coordinata e gestita tramite un’infrastruttura federata in modo da promuovere lo sviluppo dei servizi offerti, e consentire la condivisione e l’incremento delle risorse per soddisfare le esigenze degli utenti, tramite l’uso di tecnologie Cloud, così da poter gestire processi complessi in modo sicuro e conforme alle regole sulla privacy e con qualità di servizio certificata.

Obiettivi

Lo Spoke 0 ha la responsabilità di coordinare e implementare le attività per fornire una infrastruttura federata High Performance Computing e Big Data competitiva. Le attività riguarderanno il potenziamento della rete informatica GARR-T, che fornirà connettività dedicata per la ricerca e l’istruzione a multipli del Terabit per secondo, l’aggiornamento dei centri di calcolo con attenzione particolare all’efficienza energetica, l’aumento delle risorse HPC e big data, l’integrazione e l’operazione di middleware open-source che consente un accesso semplice e trasparente alle risorse distribuite.

In fase progettuale è stata posta attenzione ad intervenire in zone svantaggiate in modo da diminuire il “digital divide”.

Le attività di Spoke 0 sono allineate a quelle di altre iniziative italiane ed europee. In ambito HPC e Quantum Computing, le risorse sono co-finanziate dall’iniziativa europea EuroHPC JU; le attività legate alla gestione del calcolo distribuito sono inserite nel contesto della European Open Science Cloud (EOSC). La rete è parte del network europeo GEANT. Da menzionare inoltre il progetto TeRABIT, finanziato dal PNRR sulle Infrastrutture di Ricerca, il cui scopo è il potenziamento delle infrastrutture digitali di GARR, CINECA e INFN in totale sinergia e complementari con lo Spoke 0 ICSC.

Lo Spoke fornisce anche servizi e consulenze con l’obiettivo di trasferire competenze e rendere i ricercatori in grado di sfruttare al meglio le risorse che saranno acquisite.

Attività

La rete nazionale della ricerca, gestita da GARR, è in corso di aggiornamento e potenziamento. L’intervento è svolto in sinergia con le attività ordinarie e con altri progetti, fino a fornire connettività alla scala del Terabit per secondo sull’intero territorio nazionale. L’utilizzo di nuove tecnologie renderà possibile agli utenti gestire con maggiore flessibilità le connessioni che utilizzano, aumentandone l’efficacia.

I centri di calcolo sono in corso di aggiornamento sia per quanto riguarda la parte infrastrutturale, in modo da aumentarne la capacità e l’efficienza energetica, sia per quanto riguarda la potenza di calcolo e di immagazzinamento dati. CINECA aumenterà la potenza del supercomputer Leonardo del 30% e lo doterà di un computer quantistico. Analogamente, l’INFN aumenterà la capacità di calcolo del proprio sistema distribuito per metterla a disposizione anche di altri ambiti scientifici.

È in fase di creazione anche una federazione cloud nazionale in grado di facilitare l’accesso alle risorse ai ricercatori italiani ed europei. I servizi che saranno sviluppati in collaborazione con i ricercatori stessi sono conformi agli standard internazionali concordati da organismi quali EuroHPC, EOSC e GAIA-X.

È in fase di attivazione un team di supporto di alto livello in grado di diffondere e incrementare le conoscenze nell’ambito del calcolo distribuito e ad alte prestazioni e quindi le capacità si sfruttare al meglio le risorse messe a disposizione.