Articoli di approfondimento - Una rete per guidare il futuro del calcolo
Allo stesso tempo, il mondo è al centro di un'esplosione di dati, nella quale gli esseri umani e le macchine generano, memorizzano, condividono e accedono a quantità di dati sempre crescenti in molte forme diverse, su una moltitudine di dispositivi diversi che richiedono processori più efficienti in termini di energia e con prestazioni migliori. Come possono i sistemi di calcolo, che adesso si trovano di fronte all'epoca dopo Moore, soddisfare queste richieste sempre maggiori? È una questione aperta, ma i ricercatori europei stanno lavorando per trovare una risposta, grazie in larga misura alle attività di HiPEAC (1), una "Rete di eccellenza" di accademia e industria che aiuta a indirizzare la ricerca europea sui sistemi di calcolo dal 2004. Il progetto, attualmente alla sua terza edizione e sostenuto per quattro anni con 3,8 milioni di euro in finanziamenti da parte della Commissione europea, è diventato la rete di sistemi di calcolo più visibile ed estesa in Europa. "HiPEAC era stata realizzata con tre obiettivi principali: riunire accademia e industria, riunire sviluppatori di hardware e software e creare una comunità di sistemi di calcolo reale e visibile in Europa. Su questi fronti, e molti altri, abbiamo sicuramente avuto successo," dice Koen De Bosschere, professore del laboratorio di sistemi di computer dell'Università di Gand in Belgio e coordinatore della rete HiPEAC. Alle conferenze di HiPEAC e agli eventi di networking adesso partecipano centinaia di ricercatori accademici e rappresentanti dell'industria provenienti da Europa e da fuori, le scuole estive della rete, i laboratori e le borse di scambio tra le università stanno aiutando a formare ricercatori in settori nuovi ed emergenti della teoria e la tecnologia dei sistemi di calcolo e il programma biennale del progetto è diventato una linea guida per i settori sia pubblico che privato per quanto riguarda dove indirizzare i fondi di ricerca. "Adesso abbiamo un portfolio compreso tra 30 e 40 progetti di sistemi di computer con i quali stiamo lavorando. I ricercatori coinvolti vengono ai nostri eventi, che sono diventati una delle principali opportunità di networking del settore e diversi progetti sono realmente emersi dalle persone che si sono incontrate alle nostre conferenze," osserva il Prof. De Bosschere. Indica per esempio il progetto EuroCloud, che è cominciato nel 2010 con il sostegno di 3,3 milioni in finanziamenti provenienti dalla Commissione europea. Coordinato dall'azienda che progetta microprocessori ARM nel Regno Unito, il progetto sta sviluppando server on-chip usando nuclei ARM multipli e integrando DRAM 3D con lo scopo di ridurre il consumo di energia e i costi dei centri dati di ben il 90%. L'idea per il progetto è emersa inizialmente alla conferenza HiPEAC di Cipro nel 2009, spiega il prof. De Bosschere. "Questo tipo di opportunità di networking stanno mostrando il loro valore per stimolare collaborazione e innovazione." Un programma di sfide e opportunità per l'Europa Nel frattempo il programma di HiPEAC, una nuova edizione del quale deve essere pubblicata quest'anno, è diventato una specie di guida per il futuro della ricerca sui sistemi di calcolo in Europa. "Non avevamo questo obiettivo dall'inizio, ma la Commissione lo ha notato, si è consultata con il settore industriale, ha constatato che le sfide che avevamo trovato erano giuste e ha cominciato a usarlo per indirizzare i finanziamenti alla ricerca," spiega il coordinatore di HiPEAC. "Dalla prima edizione nel 2008, i finanziamenti dell'UE nel settore si sono quasi triplicati e il prossimo bando offrirà circa 70 milioni di euro." Per il breve e medio termine, l'ultima edizione del rapporto HiPEAC conclude che specializzarsi nei dispositivi di calcolo è il percorso più promettente ma anche il più difficile per migliorare drasticamente il rendimento dei futuri sistemi di calcolo. In questa luce, HiPEAC ha identificato sette obiettivi di ricerca concreti - dall'efficienza energetica alla complessità e l'affidabilità del sistema - riguardanti la progettazione e l'utilizzazione di sistemi eterogenei specializzati. Più a lungo termine però, i ricercatori di HiPEAC dicono che sarà fondamentale perseguire direzioni di ricerca che si scostino dai sistemi classici e dal tradizionale confine hardware/software, studiando nuovi dispositivi e nuovi paradigmi di calcolo, come i sistemi bio-ispirati, il calcolo stocastico e lo swarm computing. "Possiamo arrivarci solo seguendo le tendenze e i metodi attuali, ma nel lungo termine avremo comunque bisogno di una potenza di calcolo più grande e più affidabile, che consumi meno energia, che produca meno calore e che possa essere racchiusa in dispositivi più piccoli. Più potenza di elaborazione significa più applicazioni e mercati completamente nuovi, basta guardare a quello che è successo con gli smartphone e i tablet negli ultimi cinque anni," dice il prof. De Bosschere. "Per l'industria significa che oggi, una persona invece di avere solo un computer desktop o portatile, ha tre o quattro dispositivi. In futuro secondo lui ci saranno dispositivi con prestazioni ancora più alte che faranno più di quanto oggi sia possibile o persino immaginabile: reti bio-ispirate neurali che alimentano applicazioni di data mining all'1% del consumo di energia dei centri dati di oggi, per esempio, o smartphone in grado di analizzare un campione di sangue, una sequenza di DNA e di rilevare un virus in un paio di minuti, invece dei giorni necessari usando i sistemi di computer dei laboratori di oggi. "Le potenziali applicazioni per la tecnologia di calcolo in quasi tutti gli aspetti della vita sono praticamente infinite, dobbiamo solo assicurarci di avere la potenza di calcolo necessaria per farla funzionare," dice. HiPEAC ha ricevuto finanziamenti per la ricerca nell'ambito del Settimo programma quadro dell'Unione europea. Link alla pagina web del progetto: - HiPEAC Link utili: - Sito web dell'Agenda digitale della Commissione europea Link di video/audio correlati: - HiPEAC Vision: "Keep it simple for humans and let the computer do the hard work" Link di notizie correlate: - Articoli di approfondimento - Nuvole verdi all'orizzonte…