Nel territorio di Ferrera Erbognone, all'interno della provincia di Pavia, l'attivazione del supercomputer HPC6 presso il Green Data Center di Eni rappresenta uno dei più rilevanti avanzamenti infrastrutturali per il calcolo ad altissime prestazioni sul suolo europeo. L'infrastruttura non costituisce un mero esercizio di potenza computazionale, ma si configura come il fulcro operativo di una precisa strategia industriale volta all'accelerazione della transizione energetica e allo studio dei fenomeni fisici complessi. In questo contesto, l'elaborazione dei dati ad altissima densità diventa lo strumento primario per portare a scala industriale tecnologie finora relegate alla dimensione sperimentale, con un focus prioritario sulla modellizzazione della fusione a confinamento magnetico.
L'infrastruttura computazionale si inserisce in un impianto già concepito per ospitare i sistemi precedenti della serie HPC, ma ne ridefinisce i parametri scalari di potenza ed efficienza. Attraverso l'integrazione di sistemi hardware di ultima generazione dedicati al calcolo parallelo e all'intelligenza artificiale, la struttura lombarda consolida il proprio ruolo di snodo primario per la ricerca energetica internazionale, garantendo capacità analitiche in grado di simulare processi fisici con un livello di dettaglio precedentemente inaccessibile.
Architettura hardware e parametri prestazionali di HPC6
Il sistema HPC6 è basato su un'architettura HPE Cray EX fornita da Hewlett Packard Enterprise, progettata specificamente per gestire carichi di lavoro ad altissima densità calcolativa. Il cuore operativo della macchina è costituito dall'integrazione tra processori centrali AMD EPYC di nuova generazione e acceleratori grafici AMD Instinct MI300X. Questa combinazione consente al sistema di raggiungere una potenza di picco teorica superiore ai 600 PFLOPS (petaflops), posizionando l'impianto ai vertici delle classifiche mondiali riservate ai supercomputer industriali.
La struttura fisica si articola su file di armadi server ad alta densità dotati di interconnessioni ad altissima velocità, capaci di trasferire volumi enormi di dati tra i singoli nodi senza generare colli di bottiglia nel flusso di calcolo. In primo piano rispetto alla disposizione degli armadi, le condotte di raffreddamento a liquido in rame lucidato evidenziano l'impostazione ingegneristica volta al mantenimento delle temperature d'esercizio. Il sistema utilizza la tecnologia di raffreddamento liquido diretto (Direct Liquid Cooling - DLC), che asporta il calore generato dai componenti critici – quali CPU e GPU – mediante la circolazione di un fluido vettoriale che scorre a diretto contatto con i moduli termici degli armadi.
L'adozione del raffreddamento a liquido diretto consente di ridurre drasticamente la dipendenza da sistemi di ventilazione meccanica ad aria, ottimizzando il consumo energetico complessivo dell'impianto e garantendo che una quota maggioritaria dell'energia elettrica assorbita dalla struttura sia destinata direttamente alle operazioni di calcolo anziché al condizionamento ambientale.
La modellizzazione del plasma nella fusione a confinamento magnetico
La principale applicazione scientifica e industriale che beneficia della potenza di calcolo di HPC6 riguarda la modellizzazione dei processi fisici legati alla fusione a confinamento magnetico. A differenza della fissione nucleare tradizionale, la fusione richiede il raggiungimento e il mantenimento di temperature dell'ordine di oltre cento milioni di gradi Celsius, condizioni nelle quali la materia si trova allo stato di plasma. Per evitare che il plasma entri in contatto con le pareti del reattore, vengono impiegati campi magnetici di intensità estrema, generati da magneti superconduttori all'interno di macchine a configurazione toroidale definite Tokamak.
La fisica che governa la stabilità del plasma è caratterizzata da fenomeni fortemente non lineari e da turbolenze che si manifestano su scale temporali di microsecondi e scale spaziali millimetriche. La simulazione di questi comportamenti rientra nel campo della magnetoidrodinamica applicata. L'impiego di HPC6 permette agli ingegneri e ai fisici di eseguire simulazioni numeriche in grado di prevedere le instabilità del plasma, ottimizzare la forma dei campi magnetici di contenimento e progettare i materiali per la prima parete del reattore sottoposta a flussi termici e neutronici estremi.
Questa capacità analitica si lega direttamente alle collaborazioni strategiche di Eni, inclusa quella avviata con Commonwealth Fusion Systems (CFS), spin-off del Massachusetts Institute of Technology (MIT) impegnato nella costruzione del reattore sperimentale SPARC. La disponibilità di una piattaforma computazionale come HPC6 consente di ridurre i tempi di iterazione progettuale, sostituendo lunghi e costosi test fisici su prototipi con modelli digitali ad alta fedeltà capaci di replicare il comportamento del reattore in condizioni operative reali.
Riflessi economici e posizionamento industriale del polo lombardo
L'insediamento di un supercomputer di classe exascale nel distretto di Ferrera Erbognone produce ricadute dirette sull'ecosistema industriale ed economico della Lombardia e del Paese. La concentrazione di potenza di calcolo di questo livello trasforma la regione in un polo di attrazione per competenze ad alto valore aggiunto nei settori dell'ingegneria computazionale, della fisica dei materiali e dello sviluppo di software ad alte prestazioni.
Le ricadute industriali non si limitano alla ricerca sulla fusione nucleare, ma si estendono a tutto il portafoglio di attività legate alla transizione energetica. HPC6 viene utilizzato per la modellizzazione della geologia profonda finalizzata al confinamento della CO2, per l'ottimizzazione fluidodinamica degli impianti eolici e per lo sviluppo di nuove molecole e materiali per lo stoccaggio dell'energia. La capacità di elaborare algoritmi complessi a velocità ridotte rispetto ai sistemi precedenti permette alle filiere industriali collegate di accorciare i cicli di sviluppo dei prodotti e di migliorare l'efficienza complessiva degli asset produttivi.
Dal punto di vista dell'autonomia tecnologica europea, la presenza di una struttura computazionale interamente gestita all'interno dei confini dell'Unione Europea garantisce la protezione della proprietà intellettuale e la sovranità sui dati strategici relativi alle tecnologie energetiche del futuro.
Efficienza energetica e gestione delle infrastrutture nel Green Data Center
Il Green Data Center di Eni a Ferrera Erbognone è stato progettato con l'obiettivo specifico di ridurre al minimo l'impatto ambientale legato alla gestione di infrastrutture IT ad altissimo consumo. La struttura opera con un indice PUE (Power Usage Effectiveness) tra i più bassi a livello globale nel settore industriale, indicando un'ottimizzazione spinta della quota energetica non direttamente impiegata dai server.
La fornitura di energia per l'alimentazione dei sistemi di calcolo come HPC6 proviene in quota rilevante da impianti di generazione ad alta efficienza situati nel medesimo sito, compreso un parco fotovoltaico dedicato. L'architettura dell'edificio favorisce l'integrazione tra le fonti di alimentazione e i sistemi di distribuzione elettrica ad alta tensione, minimizzando le perdite di trasmissione.
L'integrazione tra la potenza calcolativa di HPC6 e le infrastrutture fisiche del centro dimostra come il calcolo ad alte prestazioni contemporaneo debba necessariamente combinare la potenza pura dei componenti in silicio con soluzioni ingegneristiche avanzate nell'ambito dell'elettronica di potenza e della termodinamica applicata. L'operatività di HPC6 fissa un nuovo standard per il settore, unendo la precisione dei modelli matematici alla gestione sostenibile delle risorse necessarie per eseguirli.