Claudio Descalzi, amministratore delegato di Eni, procede spedito nella sua strategia di riduzione delle emissioni, drastico taglio del time to market e contenimento dei costi. Una visione che gli ha causato qualche critica in passato, ma che ora sta mostrando tutto il suo potenziale. Va letto in quest’ottica l’investimento dell’azienda sul nuovo supercomputer, Hpc5, il più potente al mondo in ambito industriale, che utilizza soluzioni sviluppate da Dell Technologies.
Questo calcolatore di nuova concezione, infatti, triplica le performance del predecessore Hpc4: la potenza di calcolo passa da 18 a 52 PetaFlop/s, vale a dire 52 milioni di miliardi di operazioni matematiche svolte in un secondo, con una potenza di picco totale pari a 70 PetaFlop/s. Numeri record, che rendono Hpc5 l’infrastruttura di supercalcolo dedicata al supporto di attività industriali più potente al mondo. L’architettura è stata concepita con la stessa filosofia delle precedenti, basate su tecnologia cluster ibrida (Cpu, Central Processing Unit + GPU, Graphics Processing Unit), un sistema accelerato inaugurato dal Cane a sei zampe già nel 2013 con applicazione nel settore industriale dell’Oil&Gas e oggi riconosciuta come vincente e ampiamente diffusa nei più importanti centri di calcolo mondiali.
Il nuovo supercomputer è costituito da 1820 nodi Dell Emc PowerEdge C4140, ognuno dotato di 2 processori Intel Gold 6252 a 24 core e 4 acceleratori Nvidia V100 Gpu.
I nodi sono connessi tra di loro attraverso una rete ad altissime prestazioni InfiniBand Mellanox Hdr 200 Gbit/s secondo una topologia full-non-blocking che garantisce un’interconnessione efficiente e diretta di ciascun nodo. Hpc5 è affiancato da un sistema di storage di 15 PetaBytes ad alte prestazioni (200 GByte/s di banda aggregata in lettura/scrittura).
«Oggi Eni inaugura un’infrastruttura di supercalcolo dalle caratteristiche uniche al mondo in ambito industriale, in grado di potenziare e perfezionare ancora i più complessi processi aziendali a supporto delle attività delle persone Eni, accelerando il nostro processo di digitalizzazione e trasformazione – commenta Claudio Descalzi – Questo è un momento importante nel percorso di transizione energetica. È un ulteriore passo avanti verso il traguardo globale che condividiamo con i partner tecnologici e di ricerca: rendere le energie di domani una realtà sempre più vicina».
Il supercomputer, ospitato nel Green Data Center di Ferrera Erbognone, è stato inaugurato da Descalzi alla presenza della Presidente Emma Marcegaglia, e di alcuni partner Eni nella ricerca e innovazione scientifica come il Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), il Politecnico di Torino, il Massachusetts Institute of Technology (Mit), la Stanford University, insieme ai partner tecnologici, Dell Technologies, Intel e Nvidia.
Hpc5: più velocità, maggiore sicurezza, time to market ridotto
Minimizzare gli infortuni negli impianti, migliorare le performance, efficientare il processo di pianificazione e costruzione dei pozzi: sono questi i tre obiettivi principali di Eni nello sviluppare il nuovo supercalcolatore. Grazie a moduli di intelligenza artificiale, ad esempio, la piattaforma Cognitive Discovery consente di supportare gli esploratori nel loro lavoro quotidiano e migliorare il loro processo decisionale. L’utilizzo dei big data generati in fase di operation da tutti gli asset produttivi consente di imprimere un’ulteriore accelerazione nella ricerca e sviluppo di fonti energetiche non fossili, oltre a supportare tutte le fasi di esplorazione, sviluppo e monitoraggio dei giacimenti.
Il principio che segue l’azienda è quello di ingegnerizzare l’intero ciclo industriale: durante l’esplorazione vengono svolte attività di analisi propedeutiche allo sviluppo, necessarie a ridurre il tempo per arrivare alla final investment decision. Il Cane a sei zampe ha sostituito così il processo sequenziale convenzionale – esplorazione, reservoir, ingegneria, procurement e esecuzione – con un approccio parallelo fast-track.
Esplorazione e supercalcolo
Molte altre attività che oggi Eni svolge saranno migliorate e coadiuvate da Hpc5. Come nel caso dell’imaging sismico, una tecnica di telerilevamento utilizzata per l’investigazione di tutto ciò che si trova nel sottosuolo. L’azienda guidata da Descalzi collabora dagli anni ’70 con la Stanford University per approfondire lo studio delle geoscienze e del Seismic Imaging: la combinazione con l’elevata potenza di calcolo di Hpc ha contribuito a tutte le più recenti scoperte esplorative di Eni nel mondo. Le onde acustiche che dalla superficie si propagano nel sottosuolo vengono parzialmente riflesse verso l’alto dagli strati di roccia; dalla registrazione in superficie delle vibrazioni riflesse si ottengono le informazioni necessarie per ricostruire un’immagine tridimensionale di ciò che si trova in profondità.
Gli algoritmi utilizzati per ottenere queste immagini si basano sul principio che le riflessioni che vengono registrate in superficie devono essere matematicamente riportate nei punti in profondità dove sono state riflesse verso l’alto. Questa operazione di rifocalizzazione dell’onda è alla base di tutti gli algoritmi di imaging sismico.
Con queste tecniche di indagine si riesce a raggiungere una profondità di investigazione fino a 10/15 km, con estensione delle aree investigate nell’ordine delle centinaia fino alle migliaia di km 2. I livelli di risoluzione delle immagini che si possono ottenere sono nell’ordine della decina di metri, mentre la quantità di dati raccolti in una tipica acquisizione sismica si misura nell’ordine dei Terabyte.
«Gli investimenti dedicati al potenziamento delle infrastrutture di supercalcolo e lo sviluppo di tecnologie proprietarie sono un pilastro fondamentale del processo di trasformazione digitale della società – prosegue Descalzi – La disponibilità di grandi potenze di calcolo e sofisticati algoritmi proprietari ci permettono di primeggiare nell’attuale scenario del settore energetico e di proiettarci al futuro. Un futuro che stiamo delineando con i numerosi progetti avviati nell’ambito delle energie alternative e con l’importante piano di investimenti di Eni in Ricerca e Sviluppo. Con Hpc5 stiamo percorrendo la strada dell’utilizzo di supercalcolatori di classe exascale nel mondo dell’energia, sistemi che rivoluzioneranno i processi nel futuro dell’azienda».
Green data center, la casa di Hpc5
Il Green Data Center, inaugurato nel 2013 a Ferrera Erbognone (Pv), è la struttura di eccellenza energetica che ospita tutti sistemi informatici centrali di Eni, destinati sia alle elaborazioni gestionali, sia al supercalcolo scientifico: in totale oltre 10.000 sistemi, con più di 300.000 Cpu cores. Il Green Data Center, tra i primi in Europa per tipologia e dimensione, è stato sviluppato da Eni con l’obiettivo di realizzare un complesso di avanguardia tecnologica che di fatto diventa una delle infrastrutture più innovative per il risparmio energetico a livello mondiale
L’edificio si sviluppa all’interno di un’area di circa 100.000 mq per una superficie lorda di quasi 45.000 mq, ed è in grado di ospitare il nuovo supercalcolatore Hpc5 senza necessitare di modifiche strutturali. L’architettura è costituita da due corpi perfettamente simmetrici, completamente indipendenti e distanti 20 m tra loro, strutturati con l’obiettivo di garantire continuità d’esercizio sia dal punto di vista informatico che impiantistico. Ognuno dei due corpi, detti trifogli, contiene una sala controllo e 3 edifici per gli apparati It, due sale con dimensione di circa 800 mq ed una, quella di testa, di circa 1.000 mq, per un totale di 5.200 mq netti utili It. Tutto l’edificio, tranne la zona centrale che separa i due trifogli, è interrato fino alla quota di copertura per realizzare una collina artificiale piantumata.
Il Green Data Center è una struttura estremamente sostenibile: la sua efficienza energetica deriva soprattutto dal particolare sistema di raffreddamento – con le sue 6 torri di ventilazione – “free cooling”, che regola la temperatura usufruendo, per almeno il 92% del tempo, direttamente dell’aria esterna. Inoltre, questa soluzione restituisce anche aria più pulita all’ambiente, perché prima di arrivare al computer viene filtrata dalle polveri, eliminandone circa 3mila chilogrammi all’anno.
Infine il sistema, che consente di limitare l’utilizzo di condizionatori a meno dell’8% del tempo e di aumentare l’efficienza complessiva della struttura, impedisce l’emissione nell’ambiente di circa 7000 tonnellate annue di CO2 che, combinate con il risparmio energetico dovuto all’efficienza informatica, superano le 20.000 tonnellate annue.
Per soddisfare il fabbisogno energetico dell’intera infrastruttura, Eni ha scelto soluzioni a basso contenuto carbonico. L’infrastruttura viene alimentata dal parco fotovoltaico da circa 1 MW in grado di fornire fino al 50% della potenza necessaria ai supercalcolatori installati e, per il fabbisogno restante, dalla centrale termoelettrica di Enipower, situata accanto al centro.
