Per molte startup, soprattutto deep-tech, l’accesso alla capacità di calcolo (il cosiddetto high-performance computing – HPC) non è più un “nice to have”: è il fattore che determina la competitività globale.
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Supercomputer, quando la capacità di calcolo è critica
Di seguito, alcuni ambiti (lista non esaustiva) ove l’accesso alla capacità di calcolo farà sempre più la differenza:
- AI & foundation models: Il training e fine-tuning di large models richiede migliaia di GPU, interconnessioni veloci e storage massivo. Per una startup, utilizzare un cloud provider può risultare proibitivo in termini di costi.
- Climate, energy & industrial simulation: Materiali avanzati, batterie, idrogeno, fusione, ottimizzazione delle reti sono tutti ambiti che richiedono simulazioni physics-based (CFD, molecular dynamics, digital twins) che necessitano di tanta capacità di calcolo.
- Health & life sciences: Drug discovery, genomica, personalised medicine e protein design combinano AI con simulazioni su larga scala: un territorio naturale per l’HPC, che può contrarre enormemente i tempi di R&D.
- Mobility, space, security: Dalla guida autonoma all’analisi dei dati satellitari e alla cybersecurity, molte applicazioni sono data-intensive che richiedono esperimenti e simulazioni su larga scala.
Come la capacità di calcolo impatta sul vantaggio competitivo
Per una startup early-stage – in particolare quelle che operano negli ambiti di cui sopra – i vantaggi chiave sono:
- Velocità: iterare molto più rapidamente.
- Scala: testare le soluzioni su “dimensioni” simili al reale (dati climatici completi, modelli fisici complessi, billion-parameter models) invece che su “toy problems”.
- Credibilità: operare su infrastrutture di alto livello.
Dove è concentrata la capacità di calcolo nel mondo
Ad oggi esistono 500 grandi supercomputer tracciati nella lista TOP500 mondiale che è utilizzata come riferimento per l’high-performance computing (HPC).
Gli Stati Uniti dominano sia per numero di macchine sia per potenza di calcolo complessiva, grazie ai grandi sistemi exascale ospitati nei Department of Energy national labs (come Frontier, Aurora ed El Capitan). Queste infrastrutture sono principalmente ottimizzate per attività di ricerca scientifica su ambiti strategici (energia, clima, sicurezza e difesa).
Anche la Cina dispone di un’infrastruttura HPC molto ampia. A seguire Giappone e Germania (prima tra i paesi europei, seguita da Francia e Italia – sì, l’Italia, che è sesta nel ranking mondiale, prima anche del Regno Unito).
Il piano dell’Europa: la “EuroHPC Joint Undertaking”
Per evitare frammentazione e dipendenza da infrastrutture non europee, l’Unione Europea ha lanciato la European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU).
La missione è costruire un ecosistema europeo di livello mondiale per supercomputing, AI e quantum, aggregando investimenti dell’UE e dei paesi non membri partecipanti (si tratta complessivamente di 38 paesi tra cui Regno Unito, Svizzera e Israele). Il budget è di 7 miliardi di euro per il periodo 2021–2027.
EuroHPC ha già acquisito oltre una dozzina di supercomputer Tier-0 e Tier-1 distribuiti in Europa (Finlandia, Italia, Spagna, Germania, Lussemburgo, Slovenia, Bulgaria, Repubblica Ceca, Portogallo e altri), con 14 supercomputers, 10 quantum computers e un numero crescente di AI Factories (attualmente 13, il piano è arrivare a 19).
A differenza del modello statunitense, che storicamente concentra la capacità computazionale di fascia alta nei laboratori governativi della difesa, la strategia EuroHPC si propone di rendere disponibili le risorse anche all’industria (tra cui startup e PMI) tramite bandi dedicati e programmi di supporto all’“industrial innovation”.
La visione di EuroHPC
- mantenere dati e proprietà intellettuale su infrastrutture europee;
- permettere alle aziende di sperimentare HPC/AI senza doversi dotare di propri data center;
- creare una infrastruttura pan-europea dove università, settore pubblico e imprese condividono lo stesso backbone computazionale.
L’opportunità per Bologna (e l’Italia)
Il supercomputer Leonardo, ospitato da CINECA all’interno del Tecnopolo DAMA di Bologna, è uno dei flagship sistemi pre-exascale di EuroHPC. Installato nel 2022, è rapidamente entrato nella top 10 globale ed è il secondo/terzo in Europa (per approfondimenti qui un articolo con intervista al Vice Presidente della Regione Emilia Romagna Colla).
Alcuni elementi rendono il “sistema HPC Bologna” fortemente distintivo:
- Hybrid architecture for AI + simulation: Leonardo combina una partizione “booster” con migliaia di nodi NVIDIA GPU e una partizione CPU data-centric, rendendolo ideale sia per simulazioni tradizionali (clima, ingegneria, fisica) sia per workload su AI e grandi volumi di dati.
- Concentrazione
Il Tecnopolo DAMA concentra in un unico sito una pluralità di attori (CINECA, ECMWF, INFN), rappresentando uno dei principali hub HPC d’Europa. - Nodo europeo
Leonardo è cofinanziato da EuroHPC e dal Ministero dell’Università e della Ricerca ed è progettato esplicitamente per essere utilizzato non solo dal mondo accademico, ma anche da PA e aziende di tutta Europa, con canali di accesso per PMI e startups.
La sfida per Bologna (e per l’Italia)
Il potenziale e la visione ci sono.
La sfida è portare questo potenziale al di fuori dei confini del mondo accademico e delle ricerca e metterlo (concretamente ed effettivamente) al servizio dell’industria, in particolare delle startup/scaleup e delle imprese. Non solo di Bologna e dell’Emilia Romagna, ma di tutta Italia ed Europa.
In altre parole: trasformare il “sistema HPC Bologna” da centro di eccellenza elitario e – nei fatti – “chiuso” in un asset “aperto” all’industria, una forza motrice della capacità di innovazione del sistema paese.
In questa prospettiva è stato presentato Bologna Land in Bo – Connect, Compute, Create, il nuovo progetto promosso da Comune e Città metropolitana di Bologna assieme a BolognaFiere, in collaborazione con Regione Emilia-Romagna. Il suo sviluppo è possibile grazie alla collaborazione con IFAB International Foundation Big Data and Artificial Intelligence for Human Development e al supporto tecnico di Fondazione Bologna Welcome e Mind the Bridge.
L’obiettivo è supportare l’attrazione di imprese, startup e fondi di VC con focus su intelligenza artificiale e high-performance computing, offrendo un punto di accesso – concreto e operativo – per entrare in relazione con il “sistema HPC Bologna”.
Quindi di fatto si tratta di costruire un ponte con l’eccezionale potenziale di risorse che è disponibile presso il Tecnopolo DAMA. E quando si parla di ponti, noi di Mind the Bridge siamo in prima linea. Stiamo cercando la nuova generazione di startup e imprese che vogliano crescere facendo leva su capacità di calcolo e know how “fuori dal normale”. Non è una opzione, è una necessità. Perché la dimensione competitiva oggi è “fuori dal normale”.
Per chi volesse cogliere la sfida qui tutte le informazioni.
