L’Europa ha raggiunto l’esascala: il nuovo supercomputer Jupiter può elaborare oltre un quintilione (10¹⁸) di operazioni al secondo, ovvero un miliardo di miliardi, in pratica la potenza di calcolo di un milione di smartphone moderni. Sembrano numeri usciti da un fumetto di Zio Paperone e Paperino, ma invece sono molto seri: si tratta della frontiera più avanzata a cui siamo arrivati col calcolo computazionale, un settore che può sembrare di nicchia ma in cui ci si gioca la possibilità di innovare, in qualsiasi ambito.
Jupiter è stato inaugurato a inizio settembre dalla commissaria per le Startup, la ricerca e l’innovazione Ekaterina Zaharieva e dal cancelliere tedesco Friedrich Merz presso il Forschungszentrum Jülich in Germania, proiettando l’Unione europea nel ristretto campionato globale del calcolo ad alte prestazioni (Hpc), come sottolinea una nota della Commissione europeo. Alla base della novità, c’è un investimento congiunto di 500 milioni di euro da parte dell’Ue e della Germania, erogato attraverso l’impresa comune europea per il calcolo ad alte prestazioni EuroHPC.
Il supercomputer inoltre è entrato diretto al quarto posto nella classifica TOP500 di giugno 2025 dei supercomputer più veloci al mondo, laddove i primi tre, va notato, sono tutti negli Stati Uniti.
La portata di quella che viene considerata una vera “pietra miliare” è stata sottolineata da Zaharieva, secondo cui “Jupiter rafforza la sovranità digitale dell’Europa” e “apre un nuovo capitolo per la scienza, l’intelligenza artificiale e l’innovazione”.
Cos’è l’exascale
Un supercomputer è tale se è in grado di elaborare almeno un exaflop, ovvero un quintilione – 10¹⁸ – di operazioni al secondo. Unendo velocità di elaborazione senza precedenti e algoritmi avanzati, consente di risolvere problemi computazionali complessi che superano la capacità dei computer tradizionali in ambiti come simulazione, previsione e rilevamento. In sostanza, i supercomputer espandono la conoscenza umana in territori potenzialmente inesplorati, perché non solo svolgono le operazioni più velocemente, ma fanno emergere domande che prima non era possibile nemmeno immaginare.
Perché abbiamo bisogno del calcolo exascale (e dunque di Juputer)?
I supercomputer, e dunque l’europeo Jupiter, aprono a nuovi scenari, permettendo di affrontare alcuni dei problemi più complessi di oggi in vari campi, dall’astrofisica alla medicina personalizzata, dalla modellazione climatica all’Intelligenza Artificiale (Ai). Per avere un’idea:
- modellazione climatica e previsioni meteo: con simulazioni più dettagliate e accurate (risoluzioni fino a 1 chilometro, rispetto ai 100 km dei modelli precedenti) si migliora la capacità di prevedere fenomeni meteorologici estremi e di ottimizzare le reti di energia rinnovabile;
- modellizzazione di fenomeni fisici complessi (terremoti, buchi neri, materia oscura);
- ricerca farmaceutica, attraverso l’analisi di grandi set di dati genomici e biologici (modellizzazione di proteine, sviluppo di nuove terapie mirate e personalizzate). Nella scoperta di nuovi farmaci, le simulazioni su larga scala riducono da anni a giorni il tempo necessario per analizzare le interazioni molecolari);
- intelligenza artificiale avanzata e analisi big data.
“Proprio come il pianeta Giove ha un’attrazione gravitazionale che modella il nostro sistema solare, il supercomputer Jupiter riunirà la comunità di ricerca europea, le sue start-up, la sua industria e il suo talento. Attirerà investimenti, stimolerà la scoperta, farà progredire l’Europa”, ha affermato Henna Virkkunen, vicepresidente esecutiva per la Sovranità, la sicurezza e la democrazia nel settore tecnologico.
La corsa dell’Europa verso l’AI
Lo sviluppo e l’implementazione dell’Intelligenza artificiale è uno dei settori di punta su cui i supercomputer possono essere utilizzati. Jupiter infatti supporterà la futura AI Factory (JAIF) annunciata nel marzo 2025, che addestrerà modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) all’avanguardia per l’AI generativa e le tecnologie digitali di prossima generazione.
L’Ue punta sulle gigafactory per diventare “il continente dell’Ai”, e a tal fine lo scorso giugno la Commissione ha annunciato proposte per l’istituzione di AIgigafactory, con 76 manifestazioni di interesse in 16 Stati membri. Le Aigigafactory AI saranno hub di calcolo e archiviazione dati AI all’avanguardia e su larga scala, costruiti appositamente per sviluppare, addestrare e implementare modelli e applicazioni AI di nuova generazione su iperscala, ad esempio modelli con centinaia di trilioni di parametri.
Alla base ci sono le AI Factories. EuroHPC ha già selezionato 13 proposte per la creazione e la gestione di fabbriche di intelligenza artificiale in tutta Europa, che riuniranno i tasselli fondamentali necessari: potenza di calcolo, dati e talento. Questi centri daranno accesso all’enorme potenza di calcolo di cui le start-up, l’industria e i ricercatori hanno bisogno per sviluppare i loro modelli e sistemi di intelligenza artificiale.
Jupiter e l’ambiente
I sistemi exascale, come l’Ai d’altronde, consumano grandissime quantità di energia e dunque uno dei problemi riguarda proprio la loro sostenibilità ambientale. Amazon e Google, per fare un esempio, stanno pensando a dei mini reattori nucleari per soddisfare in modo autonomo i propri fabbisogni. Ma Jupiter ha un occhio anche per l’ambiente, perché funziona interamente con energia rinnovabile ed è dotato di raffreddamento e riutilizzo dell’energia all’avanguardia. Di fatto, è il modulo di supercomputer più efficiente dal punto di vista energetico tra i primi cinque.
I supercomputer non sono i computer quantistici
I supercomputer non vanno confusi con i computer quantistici, altra frontiera di cui forse si sente parlare un po’ più spesso. I primi infatti sono strutturati come un computer classico (basato su transistor e bit) e usano la logica tradizionale dei bit (0 e 1), ma hanno prestazioni estremamente elevate grazie a migliaia o milioni di processori che lavorano in parallelo.
I computer quantistici sono diversi in primis concettualmente, poiché sfruttano per l’appunto le leggi della meccanica quantistica per eseguire calcoli in modi completamente nuovi. Usano infatti i qubit, che possono essere contemporaneamente 0 e 1 (sovrapposizione) e ‘collegati’ tra loro (entanglement).
Questo permette di esplorare simultaneamente un enorme numero di stati e dunque di risolvere in tempi brevi problemi che ai supercomputer richiederebbero anni. A oggi tuttavia la tecnologia è ancora in fase sperimentale.
Supercomputer e computer quantistici possono lavorare insieme, e gli scienziati stanno già guardando oltre i limiti attuali, verso la zettascala (10²¹ operazioni al secondo). Per arrivarci servono nuovi materiali, perché i chip a base di silicio si stanno avvicinando ai limiti fisici, e integrazione quantistica, ovvero proprio sistemi ibridi tra processori exascale e quantistici.
