Пифагор — суперкомпьютер, который рассчитывает будущее (и не тратит энергию впустую)

В Казалеккьо-ди-Рено (Болонья) есть место, где будущее энергетики измеряется триллионами операций в секунду. Это суперкомпьютерная инфраструктура высокопроизводительных вычислений (HPC), широко известная как суперкомпьютер Pitagora . Произведённый в Венгрии компанией Lenovo, он недавно был представлен в Cineca , консорциуме, который десятилетиями представлял итальянский авангард научных вычислений. Но помимо его мощности, заслуживает внимания и его энергоэффективность: этот гигант потребляет столько же энергии, сколько целый квартал, но при этом практически всю её возвращает в полезные вычисления, снижая потребление электроэнергии на охлаждение системы до 40%.

За асептическим акронимом 43,2 PFlop/s (миллионов миллиардов операций в секунду), из которых 27 десятичных знаков используются графическими процессорами, которые лежат в основе революции ИИ, кроется машина, разработанная для осуществления одной из самых смелых мечт науки: воспроизведения энергии звезд , энергии ядерного синтеза , на Земле. Это цель консорциума EUROfusion , который финансирует Pitagora совместно с ENEA и видит Италию — с Cineca — в ведущей роли. Численное моделирование, которое будет выполнять Pitagora — турбулентности плазмы, сопротивления материалов, стабильности магнитных полей — является цифровым эквивалентом реакторов будущего: каждая строка кода — это на один эксперимент меньше, который нужно попытаться провести в реальном мире, на один шаг ближе к чистому, безопасному и потенциально бесконечному источнику энергии.

Устойчивость интеллекта

Но инновационная природа Pythagoras (который должен был называться Cassandra, пока кто-то не понял, что, возможно, это было бы не таким уж хорошим предзнаменованием...) измеряется не только в петафлопсах или графических процессорах. Она также измеряется в температуре воды, текущей внутри него. Да, потому что новый суперкомпьютер не с воздушным, а с жидкостным охлаждением : технология, разработанная Lenovo , называемая Neptune , которая обеспечивает циркуляцию воды вблизи процессоров, чтобы поглощать почти все выделяемое тепло — до 97% . Результат? Рейтинг энергоэффективности (PUE) 1,1 , число, которое эксперты считают «Святым Граалем» устойчивых вычислений. Это означает, что из каждого ватта, потраченного на электроэнергию, всего десять процентов уходит на вспомогательные системы. Остальное полностью уходит на чистую науку.

«Это не просто суперкомпьютер, это ускоритель прогресса», — заявила министр Анна Мария Бернини , напомнив, что Италия, имея такие объекты, «преобразует знания в энергию». А Франческа Мариотти , президент ENEA , добавила: «Сегодня физике плазмы нужны такие машины. Традиционных компьютеров было бы недостаточно даже через миллион лет».

Благодаря 670 графическим процессорам Nvidia H100 , 260 000 вычислительных ядер , 25 стойкам и 20 петабайтам памяти Pitagora входит в число 50 самых мощных суперкомпьютеров мира. Он в десять раз быстрее своего предшественника Marconi , но потребляет меньше энергии и выделяет тепло, которое может быть повторно использовано для питания других систем в Болонском технологическом парке, где он интегрирован с европейским суперкомпьютером Leonardo .

Расчет на человечество

«С помощью этих инфраструктур мы смотрим в будущее», — сказал министр Пичетто Фратин , намекая на будущее, в котором энергия будет чистой и неисчерпаемой. Термоядерный синтез может появиться не завтра — возможно, даже послезавтра, никто больше не осмеливается назвать точную дату, — но «Пифагор» доказывает, что ожидание — не пустая трата времени: он рассчитан, оптимизирован и сделан полезным. Между тем, по словам Пичетто Фратина, традиционная ядерная энергетика, ядерное деление, крайне важна: «В Италии мы уже потребляем 310 миллиардов киловатт, а производим только 260. Остальное — импортируемая атомная энергия. И в течение 15–20 лет спрос удвоится, достигнув 680 тераватт-часов к 2050 году. Возобновляемых источников недостаточно; единственный ответ — ядерная энергетика. Сначала традиционная энергетика, с всё более безопасными станциями. Термоядерный синтез? Это Эльдорадо».

В конечном счёте, как напомнил нам Франческо Убертини , президент Cineca, «машины должны служить воплощению человеческих мечтаний, а не заменять их». И в данном случае мечта — это не что иное, как подражание Солнцу, но с уважением к Земле.