A Zurigo i ricercatori Ibm vogliono migliorare il pianeta

L’ Ibm Zurich Research Lab, uno dei più prestigiosi luoghi della ricerca e sviluppo del costruttore americano, è su una collinetta che dà sull’omonimo lago svizzero.

L’ampio giardino che finora introduceva alle diverse palazzine dove sono nate innovazioni epocali, quali il microscopio ad effetto tunnel, è ora uno scavo a cielo aperto: entro il 2011 vi sorgerà Nanotech, un centro per le nanotecnologie in collaborazione con la Eth Zurich, lo storico Istituto Federale Svizzero per la Tecnologia.

Di sola strumentazione costerà 30 milioni di dollari ma vanterà anche la più grande “noise clean room” del Pianeta e un centinaio di addetti iperspecializzati guidati da due scienziati.

A proposito del pianeta la domanda sorge spontanea: come viene coniugato a Zurigo, uno dei cuori pulsanti della ricerca Ibm, il verbo dello Smarter Planet che il Ceo, Sam Palmisano, ha proposto come obiettivo del prossimo ventennio alla sua società?

“Ibm è la più grande organizzazione di ricerca privata, con oltre 3mila scienziati e ingegneri in 8 laboratori in 6 Paesi; lo scorso anno ha speso oltre 6 miliardi di dollari in R&S; guida da 16 anni la classifica del numero di brevetti  registrati annualmente”, dice Matthias Kaiserwerth, Director IBM Zurich Research Lab che, da parte sua, coordina 350 persone di 30 diverse nazionalità che sviluppano 90 progetti in collaborazione con università e vanta nel cursus honorum due premi nobel.

Ecco, dunque, che a Zurigo nascerà entro il prossimo anno il primo supercomputer raffreddato ad acqua, Aquasar.

La visita del data center del Centro zurighese non mostra una gigantesca vastità di computer. E’, piuttosto, anch’esso un laboratorio in un modesto stanzone in cui si fanno anche qui esperimenti. Ciò che ha scalzato la posizione di protagonista al supercomputer BlueGene, a due metri di distanza, è proprio Aquasar con le viscere elettroniche bene in vista per i visitatori.

L’originalità di questa generazione di supercomputer è nel sistema idraulico di raffreddamento.
Mentre, però, a Monpellier più di vent’anni fa, prima dell’avvento dei processori in tecnologia Cmos, i tubi di raffreddamento dei grandi mainframe servivano a portare acqua fredda a contatto con le grandi piastre che contenevano anche 4 grandi ambienti multiprocessori, Aquasar funziona al contrario.

Anzitutto è progettato per funzionare con i blade, ossia armadi pieni di schedone che contengono ognuno dai 2 ai 4 processori multicore sia della generazione PowerSystems sia con processori Opteron Amd sia Xeon d’Intel. Insomma, l’uptodate dei sistemi “a lama”.

Su ciascun chip si adagia una piastra cava con tanti micro forellini che servono a sottrarre il calore e riscaldare l’acqua che contiene.
I tubicini convogliano questa acqua bollente lungo particolari raccordi inventati per l’occasione che permettono un flusso del liquido in una direzione.
Cammina cammina l’acqua calda viene convogliata nel sistema di riscaldamento dei palazzi dell’Università di Zurigo dove Aquasar troverà la prima installazione entro pochi mesi.

Tutto questo sforzo ingegneristico, insomma, ha cambiato completamente prospettiva rispetto a vent’anni fa e in confronto ai Centri dati d’un tempo: anziché sprecare energia per raffreddare gli ambienti e, direttamente, i processori mentre lavorano, sfruttare questo calore per avvantaggiarsene. Una filosofia rovesciata, insomma, che guida Bruno Michel, manager advanced thermal packaging. Per fare che cosa? Come si usa dire: per diminuire l’impronta ecologica del sistema. Nel caso di Aquasar tale impronta si ridurrà fino all’85% e farà risparmiare 30 tonnellate di CO2 l’anno rispetto a sistemi simili.

Cio che Palmisano ha auspicato, dunque, si traduce in realtà, in vantaggio utile alla vita quotidiana negli inverni degli studenti zurighesi e, in generale, a ridurre l’inquinamento del pianeta. E soprattutto a stabilire un nuovo paradigma per la costruzione dei data center.

Torniamo, però, al supercalcolo perché alla guida del team di Zurigo in questo particolare settore c’è da anni un italiano: Alessandro Curioni.

Molteplici gli ambiti nei quali le gigantesche capacità di calcolo del “Grid”, la griglia dei laboratori Ibm, vengono utilizzati dai “ragazzi” di Curioni.

Tra i progetti più recenti c’è il problema delle turbolenze che si creano nell’aria quando un aereo decolla. “Quando un aereo solleva il muso da terra e punta verso il cielo si sviluppa la massima potenza dei motori e la struttura dell’aereo subisce le maggiori sollecitazioni: quello è infatti il momento più critico e di maggior dispendio energetico”, dice Curioni. “Siamo riusciti a simulare con grande verosimiglianza il comportamento delle turbolenze, ovviamente con contributi di matematici e tanto tanto supercalcolo”.

Ora l’obiettivo è raggiunto e si sta passando all’azione: i costruttori di aerei hanno a disposizione le conoscenze per disegnare con maggior accuratezza la forma delle ali in modo che si creino meno turbolenze possibili così che il distacco da terra dell’aeromobile sia più rapido e, in conclusione, consumi meno carburante.

Sempre grazie alle simulazioni, il gruppo guidato da Curioni ha per la prima volta scrutato la struttura ossea del corpo umano ricostruendone la “matematica” degli alveoli, le capacità di carico d’ogni parte anatomica. “Il nostro obiettivo è molto concreto: vogliamo arrivare ad affinare gli esami diagnostici dell’osteoporosi che è una delle malattie sociali più diffuse, seconda solo al cancro come costo sociale”.

Più vicino alle tecnologie “green” e d’immediata valenza economica, però, sono gli studi che riguardano il miglioramento di 10 volte delle attuali migliori batterie usate per conservare l’energia. “E’ un intero ambito in cui la simulazione permessa dai supercomputer consente di risparmiare anni e anni di ricerche di laboratorio. Ciò che stiamo facendo è provare e riprovare le interazioni chimiche di varie sostanze che ci consentano di raggiungere quell’ambizioso progetto. Una ricerca che va di pari passo con gli studi sulla nuova generazione di celle fotovoltaiche basate su nanotecnologie e idrogeno passivazione”.

Certo. Che senso avrebbe fare sforzi inenarrabili per catturare l’energia del Sole in modi più efficienti di oggi se poi non avessimo un modo per conservarla e gestirla meglio?

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