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OrizzontEnergia

Energia: HPC4, il supercomputer di Eni più potente del mondo

Eni HPC4: il supercomputer più potente al mondo

Nel DNA di Eni è da sempre ben presente la “molecola” dell’innovazione.

Da diversi anni il processo di trasformazione digitale ha trasversalmente coinvolto tutte le unità operative e direzionali dell’azienda, con l’obiettivo di rendere più efficienti ed efficaci risorse umane e materiali.

Conseguenza dell’innovazione sono anche gli investimenti nel capitale umano, d’altronde “la potenzapotenza
Grandezza data dal rapporto tra il lavoro (sviluppato o assorbito) e il tempo impiegato a compierlo. Indica la rapidità con cui una forza compie lavoro. Nel Sistema Internazionale si misura in watt (W).
è nulla senza controllo
” e dotare il personale di risorse troppo complesse per le proprie competenze risulterebbe altamente improduttivo.  L’integrazione delle risorse diviene quindi fondamentale per poter essere costantemente competitivi e garantire standard di produttività elevati.

Di questi principi si è discusso all’evento “Imagine Energy. Storie di dati, persone e nuovi orizzonti” tenutosi il 22 Febbraio presso il Green Data Center Eni di Ferrera Erbognone (PV); hanno presenziato all’evento Claudio Descalzi, Amministratore delegato di Eni, Massimo Inguscio, Presidente CNR, tantissimi rappresentati di Eni e del settore scientifico.

Green data center.jpg

Una delle tappe cruciali del processo di innovazione di Eni è stata sicuramente l’installazione presso il Green Data Center del supercomputer HPC4, in grado di velocizzare il sistema di calcolo di Eni a tal punto da renderlo il più potente del mondo a livello industriale (secondo la classifica Top 500 dei super computer più potenti al mondo).

HPC4 ha messo a disposizione dell’azienda un’infrastruttura di calcolo in grado di raggiungere la capacità massima di 22,4 Petaflop, ovvero ben 22,4 milioni di miliardi operazioni matematiche svolte in 1 solo secondo.

Il sistema di supercalcolo è stato sviluppato sulla base di una serie di algoritmi complessi ed avanzati, elaborati internamente grazie al know-how degli ingegneri Eni. Il supercomputer viene utilizzato specialmente per l’elaborazione dei dati sismici e del sottosuolo, in modo da simulare e modellizzare gli impianti petroliferi e i giacimenti di idrocarburiidrocarburi
Composti chimici formati da carbonio e idrogeno che costituiscono il petrolio e il gas naturale. Esistono diverse classificazioni degli idrocarburi a seconda dei legami chimici presenti nelle molecole.
. La complessità delle immagini ricreate non sarebbe possibile senza l’ausilio del supercomputer, in quanto la potenza di calcolo richiesta corrisponde a quella che potrebbero generare migliaia di computer.

I codici e gli algoritmi utilizzati ricreano immagini del sottosuolo localizzate in precise aree geologiche, in cui i ricercatori di Eni studiano la posizione ottimale di zone esplorative al fine di ridurre il rischio di insuccesso.

Stats GDC.pngUn Data Center come quello di Ferrera Erbognone richiede anche una gestione energetica altamente complessa ed avanzata; l’intera rete informatica del centro è stata progettata per ospitare sistemi informatici che richiedono un consumo energetico fino a 30MW.

Come sottolinea Mario Bianchi, HPC Knowledge Owner di Eni, l’architettura che consente il funzionamento del supercomputer e dei 7200 server è di tipo ibrido: “Ai tradizionali processori si affiancano degli acceleratori di calcolo di tipo GPU e grazie all’architettura ibrida è stato raggiunto il target di potenza di calcolo prefissato di 3 Petaflops con un consumo complessivo di poco superiore ad 1MW”.

Le performance ottenute sono un’eccellenza mondiale e vengono ottenute avvalendosi di un sistema di raffreddamento naturale “free-cooling”, che permette la circolazione, il trattamento ed il filtraggio dell’aria grazie a sei camini posti sull’edificio. In questo modo il sistema di raffreddamento delle sale computer viene impostato ora dopo ora in base alle condizioni metereologiche.

Nel 2017 è stato raggiunto un importante traguardo nell’ambito del risparmio energeticorisparmio energetico
Con questo termine si intendono tutte le iniziative intraprese per ridurre i consumi di energia, sia in termini di energia primaria sia in termini di energia elettrica, adottando stili di vita e modelli di consumo improntati ad un utilizzo più responsabile delle risorse.
, ottenendo un PUE (Power Usage Effectiveness) di 1,175. Per comprendere quanto questo traguardo sia prestigioso basta considerare che la media mondiale pari a 1,8. In questo modo dal 2014 al 2017 è stata evitata l’emissioneemissione
Qualsiasi sostanza solida, liquida o gassosa introdotta nell'atmosfera a seguito di processi naturali o antropogenici, che produce direttamente o indirettamente un impatto sull'ambiente.
nell’atmosferaatmosfera
Involucro di gas e vapori che circonda la Terra, costituito prevalentemente da ossigeno e da azoto, che svolge un ruolo fondamentale per la vita delle specie, perché fa da schermo alle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Essa si estende per oltre 1000 km al di sopra della superficie terrestre ed è suddivisa in diversi strati: troposfera (fino a 15-20 chilometri), stratosfera (fino a 50-60 chilometri), ionosfera (fino a 800 chilometri) ed esosfera.
di 18.000 tonnellate di CO2CO2
Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell'atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

risparmiando 50.000 MWh di energia elettricaenergia elettrica
Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all'energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
.

L’intero centro viene alimentato da una centrale termoelettricacentrale termoelettrica
È un impianto di produzione di energia elettrica che utilizza il calore sviluppato dalla combustione per produrre vapore ad alta temperatura in grado di mettere in movimento speciali turbine. La turbina mette in rotazione un albero a sua volta collegato a un generatore elettrico capace di trasformare l'energia rotazionale in energia elettrica.
I combustibili possono essere solidi (carbonecarbone
Il carbone è una roccia sedimentaria composta prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno. La sua origine, risalente a circa 300 milioni di anni fa, deriva dal deposito e dalla stratificazione di vegetali preistorici originariamente accumulatisi nelle paludi. Questo materiale organico nel corso delle ere geologiche ha subito delle trasformazioni chimico-fisiche sotto alte temperature e pressioni. Attraverso il lungo processo di carbonizzazione questo fossile può evolvere dallo stato di torba a quello di antracite, assumendo differenti caratteristiche che ne determinano il campo d'impiego.
I carboni di formazione relativamente più recente (ovvero di basso rango) sono caratterizzati da un'elevata umidità e da un minore contenuto di carbonio, quindi sono 'energeticamente' più poveri, mentre quelli di rango più elevato hanno al contrario umidità minore e maggiore contenuto di carbonio.
, legno, torba, ...), liquidi (petroliopetrolio
Combustibile di colore da bruno chiaro a nero, costituito essenzialmente da una miscela di idrocarburi. Si è formato per azioni chimiche, fisiche e microbiologiche da resti di microorganismi (alghe, plancton, batteri) che vivevano in ambiente marino addirittura prima della comparsa dei dinosauri sulla terra. I principali composti costituenti del petrolio appartengono alle classi delle paraffine, dei nafteni e degli aromatici, che sono composti organici formati da carbonio e idrogeno e le cui molecole sono disposte secondo legami di varia natura.
, gasolio...) o gassosi (metanometano
Idrocarburo che rappresenta il costituente principale del gas naturale.
, biogas, ...).
Principalmente le centrali termiche utilizzano i combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) che hanno elevato potere calorifico e si trovano ancora in grande quantità, anche se sono destinati all'esaurimento.
All'attuale tasso di consumo, le stime di durata delle scorte vanno da 40-60 anni per il petrolio, a 200 anni per il carbon fossile.
Il problema principale legato all'utilizzo dei combustibili fossili è quello dei sottoprodotti della combustione che sono estremamente nocivi per l'ambiente: il metano (gas naturale) è quello che ha i più bassi valori di emissioni inquinanti, tanto che è previsto il suo graduale impiego in sostituzione del carbone e del petrolio.
Per piccole potenze e per impianti di cogenerazione (teleriscaldamentoteleriscaldamento
Sistema che consente di distribuire calore presso le utenze, a partire da una centrale di produzione (per esempio centrale di cogonerazione, termovalorizzatore, ecc...). Il calore viene trasportato sotto forma di acqua calda o vapore all'interno di condotti interrati e può servire per riscaldare gli ambienti oppure per produrre acqua calda sanitaria. Nelle abitazioni servite dal teleriscaldamento la caldaia viene sostituita da uno scambiatore di calore, consentendo una diminuzione delle emissioni e un risparmio di combustibile.
) si utilizzano combustibili naturali non fossili (biomassabiomassa
In generale si identifica con biomassa tutto ciò che ha matrice organica ad eccezione delle plastiche e dei materiali fossili. Come indicato nel decreto legislativo del 29 Dicembre 2003 n. 387, per biomassa si intende " la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall'agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonchè la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani ". Ciò che accomuna le diverse tipologie di biomassa è la presenza di carbonio che mette a disposizione un elevato potere calorifico eventualmente sfruttabile per fini energetici.
, biogas ...) poco inquinanti ma con basso potere calorifico.
di Enipower e da un nuovo parco fotovoltaico da 1MW, installato presso la struttura che soddisferà circa il 15% del fabbisogno energetico di HPC4.

 

In collaborazione con Eni

 

 

Data: 13/03/2018

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