In Norvegia hanno costruito un supercomputer dentro una miniera. Siamo andati a vedere come funziona

In Norvegia hanno costruito un supercomputer dentro una miniera. Siamo andati a vedere come funziona
Måløy (Norvegia) - Era la miniera di olivina più grande del mondo, ora è il “Fort Knox europeo dei dati” e ospita uno dei supercomputer più green del mondo, sicuramente il più potente della Norvegia. Si chiama Olivia e si nasconde nelle anse di uno dei tanti fiordi di questo Paese, 700 metri all’interno della montagna, sfruttandone il potenziale idroelettrico per funzionare e l’acqua fredda per raffreddarsi.
Per visitarlo occorrono giacche e caschetti, e un po’ di immaginazione per coglierne il livello d’avanguardia: si cammina in corridoi di terra e roccia nuda come i minatori di un tempo, ma ogni struttura a cui si accede custodisce futuro. Dati sensibili, fili ordinati, sistemi di raffreddamento e di protezione unici, per non parlare della nuova arrivata potenza di calcolo con oltre 64.512 core cpu e 304 delle gpu capaci di supportare anche software e linguaggi di programmazione rari e fondamentali per la ricerca. Specialmente in ambito AI e clima.
Un computer di livello
La stessa miniera che ospita questa scommessa di supercalcolo a basso impatto ambientale, accoglie già un data center con un’efficienza energetica considerevole, certificata da un pue inferiore all’1,15 (indice di efficienza energetica). Costruito nel 2016, infatti, il Lefdal Mine Data Center offre oggi 75 sale sotterranee ben raffreddate dove ospita i dati di chi guarda al nord Europa in cerca di soluzioni sicure e sostenibili al tempo stesso.
Tra i clienti più recenti c’è Bnp Paribas, ce ne sono altri tedeschi, ce ne saranno presto altri, man mano che saranno realizzati i nuovi spazi personalizzati. Passeggiando per la avenue principale, al terzo livello della miniera, sia a destra che a sinistra si aprono 14 corridoi trasversali. Tranne i primi due, dedicati ai sistemi di raffreddamento, in questi antri cavernosi stanno sorgendo “spazi bianchi” da 400-700 metri quadrati. Costi e capienza dipendono dai desideri del cliente, tempi di realizzazione anche, ma il massimo è 16 mesi.
Affacciata a questo lungo corridoio centrale, c’è anche Olivia. È dietro un vetro, appare come un neonato in una incubatrice, con le sue file di armadi densi di fili, persi in un grande spazio apparentemente vuoto. È quello che le permetterà di ospitare entro il 2028 tutta l'attuale potenza di calcolo della Norvegia, e in futuro molto di più. “Olivia è un sistema flessibile con il potenziale per significative espansioni, che può ospitare fino a 119.808 core cpu o 224 gpu aggiuntive - spiega Helge Stranden, Senior Advisor hpc & Storage di Sigma 2, azienda realizzatrice del supercomputer - e può essere facilmente aggiornata per soddisfare la crescente domanda di potenza di calcolo”.
Al di là del fascino da ex miniera, ciò che rende speciale questo supercomputer sono le soluzioni modulari flessibili ma sempre efficienti, sia economicamente che dal punto di vista ambientale, di default. Un traguardo non scontato e che non dipende solo dalla location scelta ma da una accurata progettazione collaborativa sempre più spinta. Alexander Troshin, Enterprise and hpc Server Product Marketing Manager di Amd, azienda fornitrice delle Cpu di ultima generazione, preme molto su questo aspetto, sottolineando come ogni singolo elemento del neonato supercomputer sia stato studiato “per fornire nuova opportunità alla ricerca e agli utenti - spiega - e sarebbe stato impossibile realizzare tutto ciò senza il nostro consolidato ecosistema”. Troshin ricorda le oltre 25 acquisizioni fatte solo nell’ultimo anno, ritenendo l’ecosistema aperto uno dei tre pilastri fondamentali della strategia Amd, assieme a software e hardware, sempre aperti.
“La nostra strategia consiste nell’interconnettere e combinare, nel condividere innovazione” aggiunge Troshin, alzando la palla a Damien Declat, General Manager for hpc & AI, Emea and Latin America di Hpe che affianco a lui annuisce, confermando il crescente interesse del mercato verso data center modulari e personalizzati come Olivia. “Non forniamo mai soluzioni predefinite - spiega Declat - le disegnamo con i clienti, assicurandoci di ottenere i massimi benefici da cpu e gpu, che sono asset chiave per le soluzioni hpc e AI. In ogni progetto dobbiamo essere capaci di immaginare come la tecnologia evolverà e il grande cambiamento si avverte soprattutto lato software: vogliamo assicurare che quanto sviluppato per il supercalcolo possa essere usato anche per l'ai”.
Allenare AI e salmoni
Se, come dichiara Declat, “la scalabilità è definitivamente una sfida”, anche la sostenibilità lo è. Nata per diventare il supercomputer più verde in Europa, Olivia ha ancora molto da dimostrare ma le premesse fanno ben sperare. Ha occupato uno spazio già esistente, senza devastare un metro quadro di natura, e funziona con energia rinnovabile al 100%, quella eolica e quella idroelettrica, entrambe prodotte a chilometro zero, senza quindi disperderne nel trasporto.
Il suo sistema di raffreddamento non emette né CO2 né vapore, prende acqua fredda dal fiordo e ne restituisce di calda al territorio. Il sogno è di portarla nella vicina località di SjomatStaden in un impianto di acquacoltura di salmoni perché ne possa produrre 15 tonnellate ogni anno. Il progetto è in attesa di approvazione da tempo. “Solitamente servono sei mesi ma sono passati quasi due anni - racconta Stranden - intanto stiamo già pensando ai passi successivi, alla fase 2.0. Gli Stati Uniti non hanno problemi di energia e non si pongono problemi di sostenibilità come in Europa, noi qui vogliamo mostrare che il supercalcolo a minimo impatto ambientale è possibile”.
Covando il sogno di allevare anche salmoni, oltre ai dati, il team di aziende attorno a Olivia lavora alla sua sostenibilità anche su altri fronti. Affina il design dell’impianto di raffreddamento e quello delle altre infrastrutture, soprattutto, per attirare sempre più clienti con la carta della sostenibilità e della sicurezza. È un cantiere aperto, chiuso in una miniera, ed è anche una sfida aperta, tripla: per la Norvegia, per l’Europa e per il settore. In questo meraviglioso e pacifico fiordo nordico, con acqua fresca gratuita ed vasti spazi sotterranei inutilizzati, un supercomputer green sembra essere possibile, ma non replicabile in tutti i territori in cui ne verranno costruiti, soprattutto per soddisfare le richieste dell’intelligenza artificiale.
Olivia e il clima
Secondo i piani previsti per Olivia, oltre il 75% delle sue gpu dal prossimo anno saranno dedicate all’AI e alla ricerca in ambiti prioritari per il Paese come clima, salute e oceani. Sigma2, realtà responsabile dell’approvvigionamento di supercomputer nazionali, ne gestisce i servizi in collaborazione con le università di Bergen, Oslo, Tromsø e Ntnu. Tra le sfide in programma, lato ai, c’è lo sviluppo e l’addestramento di modelli linguistici avanzati per il norvegese, il sami e altre lingue europee sotto rappresentate, per evitare che siano trascurate nello sviluppo globale dell’intelligenza artificiale. Si parla anche di modelli aperti e trasparenti specificatamente adattati alle esigenze norvegesi e di soluzioni AI avanzate nell’amministrazione pubblica e nel settore privato. Tanto spazio, però, sarà dedicato alle necessità della ricerca norvegese che potrà accedervi rispondendo ai bandi regolarmente lanciati dallo scorso autunno. Uno dei primi progetti scientifici che vede Olivia nel team è il modello norvegese del sistema terrestre (NorESM) che Norce (Norvegian Research Center) sta realizzando.
Mats Bentsen, uno dei circa 800 ricercatori di questo istituto norvegese, spiega il tentativo in corso e le sue unicità, mostrando come solo il supercalcolo potrà aiutarli a “modellare tutte le diverse dinamiche del sistema climatico, come atmosfera, oceano, terra, mare, ghiacciai, e tutte le loro interazioni”. Riuscendoci, sarà possibile prevedere il cambiamento climatico, “fare assunzioni sulle emissioni e distinguere la variabilità naturale e quella legata all’uomo” afferma. Scendendo nello specifico, spiega che “dobbiamo discretizzare l'atmosfera per risolvere queste equazioni numericamente e ci sono molti processi su piccola scala che dobbiamo caratterizzare perché hanno un forte impatto climatico. Serve aumentare la risoluzione e questo modello funziona solo su Olivia”. Si, perché oltre a essere potente, questo supercomputer sa lavorare anche con linguaggi informatici “di nicchia” come Fortran e il 70% delle quasi 3 milioni di linee di codice del modello lo utilizza. Bentsen lo sottolinea con soddisfazione: è un punto di svolta per gli scienziati come lui, che si lambiccano il cervello attorno al riscaldamento globale. Finalmente sarà possibile fare un passo avanti nella comprensione dell’influenza antropica sulle crisi climatiche ed esplorare il rischio di grandi cambiamenti irreversibili. Grazie a Olivia, lo faremo con maggiore risoluzione, completezza e rapidità.