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Data documento:28-09-2018

High-Performance Computing and the EuroHPC Joint Undertaking
Il calcolo ad alte prestazioni e l’impresa comune EuroHPC

What is High-Performance Computing, also known as supercomputing?
Che cos’è il calcolo ad alte prestazioni, noto anche come “supercalcolo”?

High-Performance Computing (HPC) is a branch of computing that deals with scientific and engineering modelling, and simulation tasks, so demanding that calculations cannot be performed using general-purpose computers.
Il calcolo ad alte prestazioni (High-Performance Computing – HPC) è un ramo dell’informatica che si occupa di modellizzazione scientifica e ingegneristica e affronta compiti di simulazione talmente impegnativi a livello computazionale che i calcoli non possono essere effettuati mediante computer generici.

The machines used in HPC are often referred to as supercomputers.
Le macchine utilizzate nel settore dell’HPC sono spesso denominate “supercomputer”.

The next supercomputing frontier is exascale performance (i.e. at least 1018 or 1 billion billion calculations per second), which is expected to be reached around 2021-2022.
La prossima frontiera del calcolo ad alte prestazioni è l’esascala (vale a dire almeno 1018 o 1 miliardo di miliardi di calcoli al secondo), che dovrebbe essere raggiunta verso il 2021-2022.

What have the EU and Member States done so far?
Che cosa è stato fatto finora dall’UE e dagli Stati membri?

Member States have supported HPC with national or regional research and innovation policies, and with national public procurement of HPC systems.
Gli Stati membri hanno contribuito a promuovere l’HPC con politiche di ricerca e innovazione a livello nazionale o regionale e con appalti pubblici nazionali per sistemi HPC.

They have also successfully coordinated access to national supercomputing and data management resources and services at European level.
Hanno inoltre efficacemente coordinato l’accesso a livello europeo alle risorse e ai servizi nazionali di supercalcolo e di gestione dei dati.

This has enabled high-impact scientific discovery and engineering research and development, with the EU-supported PRACE initiative (Partnership for Advanced Computing in Europe), and GEANT programme (providing high speed communication for the pan-European data network for the research and education community).
Ciò ha consentito di conseguire scoperte scientifiche ad alto impatto e di svolgere attività di ricerca e sviluppo in ambito ingegneristico nel quadro dell’iniziativa PRACE (partenariato per l’informatica avanzata in Europa) e del programma GEANT (che fornisce una comunicazione ad alta velocità per la rete di dati paneuropea per la comunità della ricerca e dell’istruzione), entrambi sostenuti dall’UE.

In 2013, the Commission signed a contractual public-private partnership with the industry association ETP4HPC, with the objective of working together under Horizon 2020 on a European Research and Innovation roadmap to develop the next generation of HPC technologies.
Nel 2013 la Commissione ha firmato un accordo di partenariato pubblico-privato contrattuale con l’associazione di categoria ETP4HPC con l’obiettivo di collaborare, nel quadro di Orizzonte 2020, all’elaborazione di una tabella di marcia europea su ricerca e innovazione per sviluppare tecnologie HPC di prossima generazione.

In March 2017 the European Commission launched the EuroHPC declaration – an agreement in which the signatory countries commit to work together with each other and with the European Commission to acquire, build and deploy an integrated world-class High Performance Computing infrastructure that would rank among the world’s top three.
Nel marzo 2017 la Commissione europea ha pubblicato la dichiarazione EuroHPC, un accordo nell’ambito del quale i paesi firmatari si impegnano a collaborare tra di loro e con la Commissione europea per acquistare, creare e implementare un’infrastruttura integrata di calcolo ad alte prestazioni all’avanguardia destinata a rientrare fra le prime tre al mondo.

>>>  By now 22 European countries have signed the declaration.
Finora la dichiarazione è stata firmata da 22 paesi europei.

As the next step, the Commission proposed in January 2018 to invest jointly with Member States €1 billion in world-class European supercomputers through a new legal and funding structure – the EuroHPC Joint Undertaking.
Nel gennaio 2018 la Commissione ha proposto, come prossima tappa, di investire insieme agli Stati membri 1 miliardo di € in supercomputer europei all’avanguardia ricorrendo a una nuova struttura giuridica e di finanziamento, l’impresa comune EuroHPC.

The Council has endorsed the Commission’s proposal and the Joint Undertaking will begin its work in the coming weeks.
Il Consiglio ha approvato la proposta della Commissione e l’impresa comune avvierà la propria attività nelle prossime settimane.

So far 25 European countries have confirmed their commitment to the ambitious project.
Ad oggi sono 25 i paesi europei che hanno confermato il loro impegno a favore di tale ambizioso progetto.

Supercomputing is additionally one of the five key digital topics where the EU’s investment should significantly increase:
Il supercalcolo costituisce inoltre uno dei cinque temi chiave a livello digitale in cui gli investimenti dell’UE dovrebbero aumentare in modo considerevole:

under the next long-term EU budget for 2021-2027 the Commission proposes under Digital Europe programme to invest €2.7 billion in projects to build-up and strengthen supercomputing and data processing in Europe.
nell’ambito del prossimo bilancio a lungo termine dell’UE per il periodo 2021-2027 la Commissione propone di investire, a titolo del programma Europa digitale, 2,7 miliardi di € in progetti di sviluppo e rafforzamento delle capacità di supercalcolo e trattamento dei dati in Europa.

Why is there a need for a EuroHPC Joint Undertaking now?
Perché l’impresa comune EuroHPC è ora necessaria?

Despite efforts and investments made so far at national and European level, the world’s best-performing supercomputers are not located in Europe, and those existing in Europe depend on non-European technology.
Nonostante l’impegno profuso e gli investimenti finora effettuati a livello nazionale ed europeo, i supercomputer dalle migliori prestazioni a livello mondiale non si trovano in Europa e quelli europei dipendono da tecnologie non europee.

The European HPC technology supply chain is still weak and the integration of European technologies into operational HPC machines remains insignificant.
La catena di approvvigionamento europea delle tecnologie HPC è tuttora debole e l’integrazione di tecnologie europee nelle macchine HPC attualmente operanti è ancora insignificante.

As scientific and industrial challenges grow in scale and complexity, HPC users are seeking greater computational power.
Dato che le sfide scientifiche e industriali aumentano in termini di portata e complessità, gli utenti HPC ricercano una maggiore potenza di calcolo.

If more computation time does not become available, European scientists and industry will increasingly process their data outside the EU, seriously undermining the growth prospects of Europe’s digital economy, estimated at 4% of the EU’s GDP.
Se non aumenterà l’offerta di tempo di calcolo, la scienza e l’industria europee elaboreranno i propri dati sempre più spesso al di fuori dell’UE, mettendo così seriamente a repentaglio le prospettive di crescita dell’economia digitale europea, stimata al 4% del PIL dell’UE.

An ambitious legal and funding framework at European level is needed to support the deployment of operational HPC solutions based on technologies developed in Europe with demand-side instruments such as public procurement.
Per sostenere la diffusione di soluzioni HPC operative basate su tecnologie sviluppate in Europa è necessario un quadro giuridico e di finanziamento ambizioso a livello europeo, con strumenti sul versante della domanda, come gli appalti pubblici.

Other available funding instruments have limitations for a large-scale cooperation involving EU and national funding and this is why EuroHPC Joint Undertaking was created.
Gli altri strumenti di finanziamento disponibili presentano limitazioni per una cooperazione su vasta sala che implichi finanziamenti a livello nazionale e dell’UE e proprio per questo motivo è stata creata l’impresa comune EuroHPC.

What will the Joint Undertaking do?
Quale sarà il compito dell’impresa comune?

A Joint Undertaking is a legal instrument that allows the EU, Member States and associated countries and private partners to efficiently combine joint procurement and ownership of supercomputers, as well as make joint investments in the development of leading technology, software and applications in Europe.
Un’impresa comune è uno strumento giuridico che consente all’UE, agli Stati membri e ai paesi associati nonché ai partner privati di combinare in modo efficace gli appalti congiunti e la comproprietà dei supercomputer, come pure di effettuare investimenti congiunti nello sviluppo di tecnologie, software e applicazioni di punta in Europa.

The Joint Undertaking will focus on the following three areas:
L’impresa comune sarà incentrata sui tre seguenti ambiti:

– procuring and deploying in Europe a world-class HPC infrastructure, and making this available to public and private users;
– appalto e diffusione in Europa di un’infrastruttura HPC all’avanguardia e relativa messa a disposizione degli utenti pubblici e privati;

– supporting the timely development of the next generation of European HPC technologies and their integration into exascale systems in competitive timeframes with respect to global competitors;
– sostegno al tempestivo sviluppo delle tecnologie HPC europee di prossima generazione e loro integrazione in sistemi a esascala in tempi competitivi rispetto ai concorrenti a livello mondiale;

– European leadership in scientific and industrial applications.
– leadership europea nelle applicazioni scientifiche e industriali.

The Joint Undertaking will support the acquisition and interconnection of world-class supercomputers, including two pre-exascale systems (capable of a hundred million billion or 1017 calculations per second) in the global top 5 and at least two petascale systems (capable of a million billion or 1015 calculations per second) in the global top 25.
L’impresa comune sosterrà l’acquisizione e l’interconnessione di supercomputer d’avanguardia, tra cui due sistemi a pre-esascala (in grado di effettuare cento milioni di miliardi, vale a dire 1017 , di calcoli al secondo) classificati tra i primi cinque a livello mondiale e almeno due sistemi a petascala (in grado di effettuare un milione di miliardi, vale a dire 1015 , di calcoli al secondo), tra i primi 25 a livello mondiale.

Working in close collaboration with PRACE and GEANT, the Joint Undertaking will provide access to this new European supercomputing infrastructure to users from academia, industry and small and medium-sized enterprises, and the public sector, no matter where they are located in the EU.
Operando in stretta collaborazione con PRACE e GEANT, l’impresa comune consentirà l’accesso a tale nuova infrastruttura europea di supercalcolo agli utenti del mondo accademico, dell’industria e delle piccole e medie imprese nonché del settore pubblico, indipendentemente dalla loro ubicazione nell’UE.

The Joint Undertaking will support the European Processor Initiative to develop, using European technologies, the low-power microprocessors needed to power supercomputers.
L’impresa comune sosterrà l’iniziativa europea in materia di processori, l’European Processor Initiative, al fine di sviluppare con l’impiego di tecnologie europee i microprocessori a basso consumo necessari per il funzionamento dei supercomputer.

This will make Europe less reliant on foreign technology in a field that is essential for many areas of the digital economy in high-performance computing and beyond, such as connected and autonomous vehicles, and big data servers.
Ciò renderà l’Europa meno dipendente dalle tecnologie estere in molti ambiti essenziali per l’economia digitale e in altri settori in cui si utilizza il calcolo ad alte prestazioni, come i veicoli connessi e autonomi e i server di Big Data.

The Joint Undertaking will also support the development of world-class scientific, public sector and industrial applications, in particular through Centres of Excellence in HPC applications, in many domains, including personalized medicine, bio-engineering, weather forecasting and climate change, discovering new materials and medicines, oil and gas exploration, designing new planes and cars, and smart cities.
L’impresa comune sosterrà inoltre, in particolare grazie ai centri di eccellenza nelle applicazioni HPC, lo sviluppo di applicazioni scientifiche, industriali e del settore pubblico all’avanguardia in molti ambiti, tra cui la medicina personalizzata, la bioingegneria, le previsioni metereologiche e i cambiamenti climatici, la scoperta di nuovi materiali e medicine, la prospezione di petrolio e gas, la progettazione di nuovi aerei e nuovi autoveicoli e le città intelligenti.

In addition, the Joint Undertaking will support the creation and coordination of national HPC Competence Centres across the EU.
L’impresa comune sosterrà altresì la creazione e il coordinamento dei centri nazionali di competenza HPC in tutta l’UE.

The centres will engage in training and outreach activities for academic and industrial public sector users to perfect existing or acquire new digital skills.
I centri svolgeranno attività di formazione e sensibilizzazione per gli utenti del mondo accademico e del settore industriale pubblico al fine di perfezionare le competenze digitali esistenti o acquisirne di nuove.

The centres will also increase awareness of the next generation of digital technologies, and provide better access to HPC tools and services.
I centri aumenteranno anche la consapevolezza in merito alle tecnologie digitali di prossima generazione e consentiranno un accesso migliore agli strumenti e ai servizi HPC.

Notably, the centres will target small and medium-sized enterprises, providing them access to new applications and services, and increasing their innovation capability.
In particolare, i centri si rivolgeranno alle piccole e medie imprese, offrendo loro l’accesso a nuove applicazioni e nuovi servizi e incrementando la loro capacità di innovazione.

Who will be the members of the Joint Undertaking?
Chi saranno i membri dell’impresa comune?

The Joint Undertaking will be composed of:
L’impresa comune sarà costituita da:

– Public members representing the Governing Board, with representatives from the Commission and 25 participating countries.
– membri pubblici che rappresentano il consiglio direttivo, con rappresentanti della Commissione e dei 25 paesi partecipanti;

– Private members representing the Industrial and Scientific Advisory Board, with representatives from the two participating private partners, the European Technology Platform for High Performance Computing (ETP4HPC) and the Big Data Value (BDVA) associations, and other stakeholders (users, supercomputing centres, and research organisations).
– membri privati che rappresentano il consiglio consultivo industriale e scientifico, con rappresentanti dei due partner privati partecipanti, la piattaforma tecnologica europea per il calcolo ad alte prestazioni (ETP4HPC) e l’associazione Big Data Value (BDVA), e altri portatori di interessi (utenti, centri di supercalcolo e organizzazioni di ricerca).

What will be the budget of the Joint Undertaking?
Quale sarà la dotazione finanziaria dell’impresa comune?

The EuroHPC Joint Undertaking will be jointly funded by its public members with a budget of around EUR 1 billion.
L’impresa comune EuroHPC sarà finanziata congiuntamente dai suoi membri pubblici con un bilancio di circa 1 miliardo di €.

The EU’s financial contribution is EUR 486 million, which will be matched by a similar amount from participating countries.
Il contributo finanziario dell’UE ammonta a 486 milioni di euro, cui corrisponde un importo analogo versato dai paesi partecipanti.

The private members will also provide additional contributions in the form of resources to the value of over EUR 400 million through participation in the Joint Undertaking’s activities.
I membri privati forniranno inoltre contributi aggiuntivi sotto forma di risorse per un valore di oltre 400 milioni di euro mediante la partecipazione alle attività dell’impresa comune.

What are the next steps?
Quali sono le prossime tappe?

Located in Luxembourg, the EuroHPC Joint Undertaking will be established in October 2018 and remain operational until the end of 2026.
L’impresa comune EuroHPC sarà istituita nell’ottobre 2018, con sede in Lussemburgo, e resterà operativa fino alla fine del 2026.

By the end of 2018 or early 2019, its Governing Board, in cooperation with the Industrial and Scientific Advisory Board, will define its Work Programme for 2019-2020.
Entro la fine del 2018 o all’inizio del 2019 il suo consiglio direttivo, di concerto con il consiglio consultivo industriale e scientifico, definirà il suo programma di lavoro per gli anni 2019-2020.

This Work Programme will be published in early 2019 and will be the basis for launching calls for proposals for research and innovation actions, in line with the strategic objectives defined in the Regulation establishing the Joint Undertaking.
Tale programma di lavoro sarà pubblicato all’inizio del 2019 e costituirà la base per la pubblicazione di inviti a presentare proposte per azioni di ricerca e innovazione, in linea con gli obiettivi strategici definiti nel regolamento che istituisce l’impresa comune.

In early 2019 the Joint Undertaking will also launch calls for expressions of interest for the national entities that will host the supercomputers procured by the Joint Undertaking.
All’inizio del 2019 l’impresa comune pubblicherà inoltre inviti a manifestare interesse per i soggetti nazionali che ospiteranno i supercomputer acquistati dall’impresa comune.

At least two pre-exascale and at least two petascale systems will be procured in the next two years.
Nei prossimi due anni saranno oggetto di appalto almeno due sistemi a pre-esascala e almeno due sistemi a petascala.

First contracts will be signed in the third quarter of 2019.
I primi contratti saranno firmati nel terzo trimestre del 2019.

What are the plans in the next EU budget?
Che cosa prevede in proposito il prossimo bilancio dell’UE?

The Commission is proposing to continue the Joint Undertaking under the multiannual financial framework (MFF) for 2021-2027, as part of the Digital Europe programme, which includes a proposed additional EUR 2.7 billion of funding for the supercomputing area.
La Commissione propone di proseguire l’attività dell’impresa comune a titolo del quadro finanziario pluriennale (QFP) per il periodo 2021-2027, nell’ambito del programma Europa digitale, che comprende una proposta relativa a ulteriori 2,7 miliardi di EUR di finanziamenti per il settore del supercalcolo.

The Horizon Europe framework programme also includes support for the research and innovation activities of the Joint Undertaking.
Anche il programma quadro Orizzonte Europa comprende il sostegno alle attività di ricerca e innovazione dell’impresa comune.

With these additional resources, the Joint Undertaking aims by 2023 to deploy at least one exascale system based on European technology and support the deployment of operational systems through the public procurement of exascale systems and post-exascale systems, also integrating solutions from other initiatives like the FET Flagship on Quantum Technologies.
Con queste risorse supplementari l’impresa comune mira a sviluppare entro il 2023 almeno un sistema a esascala basato sulla tecnologia europea e a sostenere la diffusione di sistemi operativi attraverso appalti pubblici di sistemi a esascala e post-esascala, anche integrando le soluzioni offerte da altre iniziative, come l’iniziativa faro TEF sulle tecnologie quantistiche.

Which challenges can HPC address?
Quali sfide può affrontare l’HPC?

Thanks to its inter-disciplinary nature and ability to process large amounts of data and carry out complex computations, HPC is essential for addressing many challenges.
Data la sua natura interdisciplinare e la capacità di trattare grandi quantità di dati e di effettuare calcoli complessi, l’HPC è essenziale per far fronte a un’ampia gamma di sfide.

Earth science and climate:
Scienze della Terra e clima:

– HPC underpins climate science by allowing more accurate weather forecasting, predicting large-scale natural disasters, and studying the behaviour of oceans.
– l’HPC sostiene la climatologia consentendo previsioni metereologiche più precise, prevedendo catastrofi naturali su vasta scala e studiando il comportamento degli oceani.

Severe weather cost 149,959 lives and EUR 270 billion in economic damage in Europe between 1970 and 2012.
Tra il 1970 e il 2012 le condizioni meteorologiche estreme hanno provocato in Europa la morte di 149 959 persone e danni economici per 270 miliardi di €;

– HPC technologies allow ever higher-resolution simulations of climate change and more precise monitoring of earth resource evolution.
– le tecnologie HPC consentono simulazioni a risoluzione sempre maggiore dei cambiamenti climatici e un controllo più preciso dell’evoluzione delle risorse terrestri.

HPC also improves our knowledge of geophysical processes and of the structure of the earth’s interior.
L’HPC migliora anche la nostra conoscenza dei processi geofisici e della struttura interna della Terra.

Secure, clean and efficient energy:
Energia sicura, pulita ed efficiente:

– HPC is critical for designing renewable energy parks and high performance photovoltaic materials, testing new materials for solar panels, and optimising turbines for electricity production.
– l’HPC è essenziale per progettare parchi di energie rinnovabili e materiali fotovoltaici ad alta prestazione, sperimentare nuovi
materiali per pannelli solari e ottimizzare le turbine per la produzione di energia elettrica.

Health, demographic change and wellbeing:
Sanità, evoluzione demografica e benessere:

– HPC is a driving force in developing new forms of medicine.
– l’HPC è un vettore di sviluppo delle nuove forme di medicina.

Personalised and precision medicine relies on HPC to process information about a person’s genes, proteins, and environment to prevent, diagnose, and treat diseases.
La medicina personalizzata e di precisione dipende fortemente dall’HPC per il trattamento delle informazioni relative ai pazienti (ad es. su corredo genetico, proteine e ambiente) ai fini della prevenzione, della diagnosi e del trattamento di malattie;

– In biomolecular research, HPC is used to investigate the dynamics of biomolecules and proteins in human cells, which is crucial for treating autoimmune diseases and also cancer and diabetes.
– nella ricerca biomolecolare ci si avvale dell’HPC per studiare la dinamica delle biomolecole e delle proteine nelle cellule umane, il che è essenziale per trattare le malattie autoimmuni, ma anche il cancro e il diabete.

In brain research, HPC is used for multi-scale and high-resolution simulation and modelling of the human brain.
Per quanto concerne la ricerca sul cervello, l’HPC è utilizzato per simulazioni e modellizzazioni multiscala e ad alta risoluzione del cervello umano;

– The testing of drug candidate molecules can be greatly accelerated by using HPC.
– la sperimentazione di molecole per farmaci candidati può essere notevolmente accelerata utilizzando l’HPC.

HPC also helps to reposition existing drugs for new diseases.
L’HPC contribuisce anche a ridefinire le indicazioni dei medicinali esistenti per combattere nuove malattie.

Food security, sustainable agriculture, marine research and the bio-economy:
Sicurezza alimentare, agricoltura sostenibile, ricerca marittima e bioeconomia:

– HPC is crucial to developing more sustainable agriculture by optimising food production, analysing sustainability factors, and monitoring plagues, disease control and pesticides.
– l’HPC è cruciale per lo sviluppo di un’agricoltura più sostenibile attraverso l’ottimizzazione della produzione alimentare, l’analisi dei fattori di sostenibilità, il monitoraggio dei parassiti, la lotta alle malattie e i pesticidi.

HPC technologies can also help to manage water and agricultural resources more efficiently and assist vulnerable communities through improved drought management.
Le tecnologie HPC possono anche contribuire a gestire le risorse idriche e agricole in modo più efficiente e aiutare le comunità vulnerabili grazie ad una migliore capacità di gestione dei periodi di siccità.

Cybersecurity and defence:
Cibersicurezza e difesa:

– HPC is also essential for national security and defence, for example in developing complex encryption technologies, tracking and responding to cyberattacks, deploying efficient forensics, and in nuclear simulations.
– l’HPC è essenziale anche per la sicurezza e la difesa nazionali, ad esempio per sviluppare tecnologie di cifratura complesse, individuare l’origine degli attacchi informatici e reagire di conseguenza, dotare la polizia di metodi di indagine scientifica efficienti o effettuare simulazioni nucleari.

Smart, green and integrated urban planning:
Pianificazione urbana intelligente, verde e integrata:

– HPC technologies support the development of smarter cities, thanks to the more efficient control of large transport infrastructure requiring real time analysis of huge amounts of data.
– le tecnologie HPC sostengono lo sviluppo di città più intelligenti grazie al controllo più efficiente delle grandi infrastrutture di trasporto, che richiede un’analisi in tempo reale di enormi quantità di dati;

– The development of autonomous vehicles will rely on HPC, as they will constantly exchange data with management and supervising systems and synchronise with large databases constantly feeding them with real-time information.
– lo sviluppo di veicoli autonomi si baserà sull’HPC, in quanto essi scambieranno costantemente dati con i sistemi di gestione e supervisione e saranno sincronizzati con grandi banche dati che li alimentano continuamente con informazioni in tempo reale.

Why is supercomputing relevant to the Digital Single Market?
Qual è l’importanza del supercalcolo per il mercato unico digitale?

HPC has huge potential for creating jobs as part of the Digital Single Market.
L’HPC ha un potenziale enorme in termini di creazione di posti di lavoro nell’ambito del mercato unico digitale.

The Joint Undertaking will provide European industry, in particular small and medium-sized enterprises, with better access to supercomputers to develop innovative products.
L’impresa comune consentirà all’industria europea, in particolare alle piccole e medie imprese, di accedere più facilmente ai supercomputer per sviluppare prodotti innovativi.

By handling and processing huge amounts of data in real time, HPC is fundamental to building a vibrant data economy, and an integrated exascale computing and big data ecosystem will enable the EU to make the most of it, while ensuring a high level of data protection and security.
Grazie alla sua capacità di gestire e trattare enormi quantità di dati in tempo reale, l’HPC è fondamentale per costruire un’economia dei dati dinamica e un ecosistema integrato di calcolo a esascala e di Big Data che consentiranno all’UE di sfruttarne il pieno potenziale, garantendo al contempo un elevato livello di sicurezza e di protezione dei dati.

The EuroHPC infrastructure will permit sensitive data to be processed in Europe, while keeping privacy, ownership and access and use rights in Europe.
L’infrastruttura EuroHPC consentirà il trattamento di dati sensibili in Europa, mantenendo al contempo la privacy, i diritti di proprietà, di accesso e di utilizzo in Europa.