Nel Centro ricerche Enea di Portici è stato sviluppato il gemello digitale dell’intera infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni (Hpc) dell’Agenzia, compreso il supercalcolatore Cresco. La replica virtuale permette di monitorare in tempo reale le risorse fisiche, ottimizzarne l’operatività e simulare strategie avanzate di risparmio energetico.
Le attività, presentate in conferenze internazionali e pubblicate sulla rivista online Association for Computing Machinery, rientrano nel progetto Pnrr “Rome Technopole”.
Il supercalcolatore Cresco esegue milioni di miliardi di operazioni al secondo (petaflops) ed è utilizzato in numerosi ambiti scientifici: dalle previsioni sul cambiamento climatico e sulla qualità dell’aria all’ottimizzazione delle reti elettriche; dagli studi su fusione nucleare ed efficienza energetica alle simulazioni su materiali innovativi e nanotecnologie, fino a biotecnologie, salute, big data, intelligenza artificiale e machine learning.
Grazie al gemello digitale Hpc, i ricercatori Enea potranno svolgere attività strategiche come la manutenzione predittiva, individuando eventuali anomalie prima che compromettano il funzionamento dell’infrastruttura; migliorare l’efficienza energetica simulando soluzioni innovative di raffreddamento e gestione dei carichi di lavoro; e aumentare la resilienza del sistema, elaborando scenari di guasto e valutando percorsi efficaci di ripristino operativo.
Il sistema sviluppato da Enea con la start-up Trakti integra quattro tecnologie:
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Digital twin: replica virtuale di un sistema fisico per monitorare, simulare e ottimizzare consumi, raffreddamento, carichi di lavoro e guasti.
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Blockchain: registro distribuito sicuro e immutabile per garantire trasparenza e tracciabilità dei dati.
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Token: unità digitali che rappresentano risorse del data center (potenza di calcolo, memoria, energia) assegnate o scambiate tra progetti e utenti.
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Smart legal contract: contratti digitali con valore legale registrati su blockchain, per automatizzare e regolare l’uso di server, storage e rete.
“Il nostro gemello digitale simula, attraverso l’intelligenza artificiale, scenari di ottimizzazione delle risorse, miglioramento della tolleranza ai guasti e riduzione dei consumi energetici; infine registra tutto su blockchain, garantendo tracciabilità, sicurezza e affidabilità delle informazioni e delle decisioni prese”, spiega la matematica Marta Chinnici, del Laboratorio Enea di Infrastrutture per il calcolo scientifico e ad alte prestazioni del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili.
“Consumi e costi delle operazioni del data center diventeranno più trasparenti e tracciabili: abbiamo già registrato un incremento del 40% nella visibilità dei costi legati alle risorse condivise”, aggiunge Chinnici.
I data center rappresentano la “spina dorsale” della crescente domanda di capacità di elaborazione e archiviazione dati, a beneficio di imprese e cittadini. La loro rapida espansione comporta sfide rilevanti: oggi consumano circa il 3% dell’energia globale, con una previsione di crescita fino al 21% entro il 2030; sul fronte delle emissioni, contribuiscono per lo 0,3% oggi, con una stima dell’8% entro lo stesso arco temporale.
“Con l’aumento della domanda di risorse Hpc, ottimizzare i consumi dei data center è cruciale. Con questo progetto puntiamo a dimostrare l’applicabilità del gemello digitale agli ambienti Hpc, che potrebbe diventare un punto di riferimento per una gestione più sostenibile, sicura e intelligente delle infrastrutture digitali critiche”, conclude Chinnici.
