Il suo nome rievoca il nostro nome. Ma anche quello del genio per eccellenza, l’artista-inventore, icona del Rinascimento, che rivoluzionò sia le arti figurative sia la storia del pensiero e della scienza. Presentato ufficialmente il 1° dicembre scorso nell’ambito dell’inaugurazione del Polo di competenza nazionale dedicato alla digitalizzazione dell’industria, davinci-1 è il supercalcolatore di Leonardo ed è un po’ il nostro cervello artificiale. Anzi: un supercervello. Installato a Genova presso il sito aziendale di Torre Fiumara e realizzato con la partnership tecnologica di Atos, società leader in ambito IT, è in grado di compiere oltre 5 milioni di miliardi di operazioni al secondo! Una potenza di calcolo, paragonabile a quella di diecimila pc di ultima generazione, per la quale davinci-1 si colloca tra i primi 150 processori al mondo e al terzo posto (dopo Japan Aerospace Agency e NASA) fra quelli operanti nel settore aerospazio, difesa e sicurezza.
In particolare, il nostro supercomputer è dotato di una batteria di oltre 150 unità di calcolo, ciascuna delle quali è collegata alle altre da una rete ad alte prestazioni in cui ogni connessione ha una banda di 100Gbit/secondo (pari a mille connessioni a banda larga). Un sottosistema di storage ad alte prestazioni garantisce, inoltre, una capacità di memorizzazione di 20 milioni di Gigabyte, con una velocità di lettura e scrittura di 100Gbyte/sec, in grado di leggere e scrivere l’equivalente di 20 dvd al secondo.
Installato alla fine del 2020 ed entrato in “produzione”, dopo una doverosa fase di test, collaudo e tuning, a marzo di quest’anno, davinci-1 è il centro nevralgico della sede genovese dei Leonardo Labs, i laboratori del Gruppo dedicati all’innovazione, alla ricerca avanzata e allo sviluppo delle tecnologie del futuro. La loro realizzazione rappresenta il compimento di una delle direttrici di crescita delineate dal piano strategico “Be Tomorrow - Leonardo 2030”, e uno step importante nel nostro percorso di digitalizzazione.
Ma cos’è un supercalcolatore? Cosa fa e per quali applicazioni viene impiegato davinci-1? Ce lo spiega Carlo Cavazzoni, Head of Computational R&D and Director of the HPC Lab di Leonardo.
Un supercalcolatore è un insieme integrato di hardware e software studiato per rimuovere, il più possibile, i limiti fisici che impediscono alle applicazioni di eseguire all’istante piuttosto che impiegare un tempo indefinito. I limiti sono la potenza di calcolo, la quantità di memoria e la banda di I/O (velocità di trasmissione dati). Tale insieme deve essere progettato per ottenere una macchina bilanciata nelle sue caratteristiche, in funzione degli obiettivi di riduzione dei tempi di calcolo che possono essere diversi a seconda dei diversi ambiti d’impiego. Ecco perché, per avere maggiore flessibilità nel supportare le attività “computer intensive” della CAE - Computer Aided Engineering (ingegneria assistita dal computer: l’utilizzo di software per risolvere problemi ingegneristici tramite il calcolo numerico) e quelle “data intensive” del mondo dei Big Data, per noi è risultato vantaggioso implementare anche un servizio Cloud.
Coniugare Cloud e HPC (High Performance Computing) non è banale perché richiede che la macchina sia progettata opportunamente e gestita attraverso un doppio “cervello” (nodi di management), per il supercalcolo e per il cloud, senza che le due parti entrino in conflitto. Sotto questo aspetto, davinci-1 è uno dei primi computer della storia a dar vita a un sistema di “accelerated computing”, che anche i grandi cloud service provider stanno iniziando a implementare (ad esempio, Microsoft).
Relativamente alle aree di utilizzo, il nostro supercalcolatore è stato studiato per supportare i processi di trasformazione digitale, l’ambito della CAE, quello relativo alla Ricerca e Sviluppo nonché l’innovazione nel suo complesso, ed è attualmente impiegato sia in progetti riguardanti questi campi sia a supporto delle ingegnerie presenti in azienda. Essenzialmente, davinci-1 è stato concepito per dare il massimo delle prestazioni per sviluppare “digital twin” (equivalenti virtuali di prodotti fisici), sistemi di processamento per i big data e algoritmi di intelligenza artificiale. In particolare, stiamo potenziando diversi codici di Leonardo usati per la progettazione di elicotteri, velivoli e radar, allo scopo di abbattere i tempi di simulazione (da giorni a ore) e aumentare l’accuratezza stessa di tali simulazioni.
Rispetto al mondo dei big data, davinci-1 sta supportando la messa a punto di soluzioni Leonardo per la costituzione di “data lake”, ossia repository che consentono di archiviare grandi quantità di dati provenienti da più sorgenti. A oggi è stata completata la prima fase di sviluppo del data lake della Divisione Elicotteri ed è al via un data lake per la Divisione Velivoli.
Circa l’intelligenza artificiale, davinci-1 sta supportando l’addestramento di reti per la manutenzione predittiva, il riconoscimento delle immagini sia video che satellitari, il riconoscimento del linguaggio naturale e l’elaborazione di previsioni meteo.
Tutte le attività descritte sono condotte grazie alle persone dell’unità Cloud Computing e ai ricercatori del Leonardo Lab di Torre Fiumara, che collaborano con i colleghi dei Lab presenti nelle Divisioni e con gli ingegneri responsabili dei vari programmi aziendali. I nostri ricercatori, inoltre, stanno effettuando un’importante opera di scouting tecnologico per acquisire maggiori competenze rispetto alle innovazioni chiave per la competitività, tra cui, ad esempio il quantum computing, ambito nel quale stiamo già operando. Fra le attività in corso, anche il test di hardware di prossima generazione, non ancora presente sul mercato, ottenuto grazie ad accordi con le più importanti aziende del settore (Intel, Nvidia e AMD), nonché, relativamente al software, la valutazione di nuovi paradigmi di programmazione, ambienti di sviluppo e soluzioni open source.