WORK IN PROGRESS
La missione
Il Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, realizzato e gestito dalla Fondazione ICSC, è uno dei cinque Centri Nazionali istituiti dal PNRR Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, dedicati settori strategici per lo sviluppo del Paese: Simulazioni, calcolo e analisi dei dati ad alte prestazioni, Agritech, Sviluppo di terapia genica e farmaci con tecnologia a RNA, Mobilità sostenibile, Biodiversità.
Le attività del Centro Nazionale di supercalcolo si focalizzereranno da una parte sul mantenimento e il potenziamento dell’infrastruttura HPC e Big Data italiana, e dall’altra sullo sviluppo di metodi e applicazioni numeriche avanzati e di strumenti software per integrare il calcolo, la simulazione, la raccolta e l’analisi di dati di interesse per il sistema della ricerca e per il sistema produttivo e sociale, anche attraverso approcci cloud e distribuiti.
Nei prossimi anni il Centro implementerà soluzioni che porteranno a una velocità di rete superiore a 1 Terabit/secondo, e metterà a disposizione degli utenti una infrastruttura cloud tale da consentire la gestione di attività alla frontiera, sia per la ricerca scientifica, sia per lo sviluppo industriale.
Coinvolgerà e promuoverà le migliori competenze interdisciplinari delle scienze e dell’ingegneria, favorendo innovazioni sostanziali e sostenibili in campi che vanno dalla ricerca di base alle scienze computazionali e sperimentali per il clima, l’ambiente, lo spazio, dallo studio della materia e della vita alla medicina, dalle tecnologie dei materiali ai sistemi e ai dispositivi per l’informazione.
Sosterrà l’alta formazione e promuoverà lo sviluppo di politiche per la gestione responsabile dei dati in prospettiva di open data e open science, coniugando profili di regolamentazione, standardizzazione e compliance.
Sarà un’infrastruttura cloud/HPC condivisa e aperta, che rappresenterà un asset strategico unico per l’Italia, ma anche per la comunità internazionale.
Obiettivi per il Paese
Con la realizzazione del centro HPC, l’Italia sarà il primo Paese dotato di un’infrastruttura di calcolo nazionale di tipo cloud datalake, che significa una rete di trasmissione dati veloce, l’accesso cloud a questa rete, e infrastrutture su tutto il territorio che, grazie alla cloud, saranno assegnate in maniera dinamica e virtuale: questo consentirà di sfruttare nel modo più efficace le risorse disponibili in tutto il Paese.
Gli utenti non utilizzeranno più un computer fisico per conservare i propri dati e una CPU fisica per analizzarli, ma avranno a disposizione sistemi virtuali che saranno assegnati in base alla loro disponibilità in modo da massimizzare l’efficienza del processo.
Ciò significa flessibilità e ottimizzazione delle risorse, che saranno condivise fra tutti gli utenti. La realizzazione di questo progetto rappresenterà un unicum a livello internazionale fondato sulla sinergia di tutte le risorse nazionali e con un ruolo importante delle aziende private.
L’Organizzazione.
Il Centro di supercalcolo, come gli altri Centri Nazionali del PNRR, è un’aggregazione di università, enti e organismi di ricerca pubblici e privati e di imprese distribuiti sull’intero territorio nazionale ed è organizzato in una struttura di tipo Hub e Spoke, dove l’Hub svolge attività di gestione e coordinamento e gli Spoke le attività per la realizzazione degli obiettivi.
In particolare, il Centro Nazionale di ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing aggregherà le comunità scientifiche italiane di eccellenza in dieci diversi ambiti e sarà strutturato su due colonne portanti di eguale rilevanza: le infrastrutture e le aree tematiche. Un aspetto chiave del Centro è il coinvolgimento delle aziende italiane per costruire una sinergia tra le comunità scientifiche e il mondo industriale, a beneficio sia del sistema della ricerca sia del sistema produttivo.
L’Hub avrà la responsabilità di validare e gestire i programmi di lavoro, le cui attività verranno elaborate e realizzate dagli Spoke e dalle realtà a essi affiliate, anche attraverso bandi aperti a istituzioni di ricerca e aziende esterne alla Fondazione ICSC che gestisce il Centro.
Gli Spoke saranno 11, di cui uno dedicato all’infrastruttura e 10 dedicati ad e altrettante aree tematiche.
SUPERCOMPUTING
CLOUD
INFRASTRUCTURE
SUPERCOMPUTING
CLOUD
INFRASTRUCTURE
SPOKE 1
FUTURE HPC
& BIG DATA
SPOKE 2
FUNDAMENTAL
RESEARCH
& SPACE ECONOMY
SPOKE 3
ASTROPHYSICS
& COSMOS
OBSERVATIONS
SPOKE 4
EARTH
& CLIMATE
SPOKE 5
ENVIRONMENT
& NATURAL
DISASTERS
SPOKE 6
MULTISCALE MODELLING
& ENGINEERING
APPLICATIONS
SPOKE 7
MATERIALS
& MOLECULAR
SCIENCES
SPOKE 8
IN-SILICO
MEDICINE
& OMICS DATA
SPOKE 9
DIGITAL SOCIETY
& SMART CITIES
SPOKE 10
QUANTUM
COMPUTING
Il Centro Nazionale è inoltre dotato di un comitato etico e di governance dei dati, e di un comitato per l’accesso alle risorse di supercalcolo che sarà fondamentale per abilitare il programma di ricerca degli Spoke tematici con capacità e potenza computazionali.
Infine, per ottimizzare e valutare l’impatto socioeconomico delle attività, è stato costituito un gruppo di ricerca dedicato trasversale agli Spoke.
Governance
Il Centro Nazionale di ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing è gestito e realizzato dalla Fondazione ICSC.
Presidente
Antonio Zoccoli, (INFN)
Consiglio di Amministrazione
Emilio Fortunato Campana (CNR)
Matteo Laterza (UnipolSai)
Paolo Maria Mancarella (Università di Pisa)
Elisabetta Oliveri (Gruppo Autostrade)
Andrea Quacivi (Sogei)
Francesco Scarcello (Università della Calabria)
Donatella Sciuto (Politecnico di Milano)
Simona Tondelli (Università di Bologna)
Francesco Ubertini (CINECA)
Francesca Zarri (Eni)
Programma
Il Centro Nazionale di supercalcolo diventa operativo a settembre 2022, le prime attività servono a definire organizzazione, amministrazione, piani di sviluppo e allocazione delle risorse. Quindi il Centro procederà in parallelo con la realizzazione dell’infrastruttura, che proseguirà tutti e tre gli anni della fase di start-up del progetto, e con lo sviluppo delle applicazioni che serviranno a sfruttare l’infrastruttura.
Dal punto di vista tecnologico e infrastrutturale tra le principali tappe vi è l’upgrade del supercomputer Leonardo del CINECA e dell’infrastruttura di calcolo distribuita dell’INFN, l’acquisizione di un computer quantistico da collocare al Tecnopolo, l’ampliamento della rete GARR-T (che porterà la capacità della rete nazionale per l’istruzione e la ricerca a multipli di Terabit al secondo) e alcuni interventi per la creazione di Centri satellite tematici in altre sedi italiane. Sarà per esempio potenziato il centro della fondazione CMCC Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici a Lecce, e saranno costruiti nuovi centri a Frascati, al Gran Sasso, a Napoli dove sarà realizzato un centro di calcolo parallelo gestito dal CINECA. Inoltre, verranno sviluppati e integrati gli strumenti necessari per l’implementazione del cloud datalake nazionale, che consentirà accesso trasparente alle risorse. Per il 2024 è previsto il lancio dell’infrastruttura cloud potenziata.
Nella fase di start up, il Centro conterà su personale senior proveniente dai partner della Fondazione: oltre 1500 professionisti di alta competenza che dedicheranno parte del loro tempo lavorativo al progetto. Ma una priorità è il coinvolgimento dei giovani ed entro il 2022 saranno pubblicati i primi bandi di dottorato e di reclutamento di ricercatori: sia le Università sia gli Enti di Ricerca partecipanti nel Centro bandiranno borse di dottorato (200 in totale) e borse post-doc (altre 200) per diversi profili.
Il Centro Nazionale sarà attrattivo per il mondo della ricerca e per quello imprenditoriale. Saranno, infatti, bandite open call per coinvolgere altri soggetti, oltre ai partner della Fondazione ICSC, in attività d’innovazione. Sono previsti 32 milioni di euro di open call, cioè bandi per il finanziamento di progetti in cui potranno essere coinvolti nuovi soggetti, sia pubblici sia privati. Altri 32 milioni saranno a disposizione per i soggetti del Centro con l’obiettivo di promuovere l’innovazione, aumentando il TRL (Technology Readiness Level, ossia il grado di maturità tecnologica) di nuovi prodotti per finalizzare il processo, in modo da far compiere loro il cosiddetto ultimo miglio, fino al loro ingresso sul mercato.
I partner del progetto si impegneranno a regime (dal 2026 in poi) a sostenere sul proprio budget ordinario alcune misure finanziate in fase di start up dai fondi PNRR 2022-2025, e a finanziare il Centro Nazionale con un contributo annuale a partire dal 2022.
