COMPUTER,
L’ ITALIA
GUIDA LA SFIDA

23 Gennaio 2007, di Redazione Wall Street Italia

L’Europa ha deciso di coordinare gli sforzi per vincere la battaglia tecnologico-industriale con Stati Uniti e Giappone per definire gli standard delle nuove architetture dell’elettronica di consumo del futuro, ora che i limiti fisici del modo tradizionale di aumentare la potenza del singolo processore sono stati toccati.

Telefonini, avionica, robot ed intelligenza ambientale per i servizi alla persona ed anche applicazioni di supercalcolo numerico per medicina, fisica ed ingegneria richiedono infatti nuove architetture logiche che superino i limiti imposti alle configurazioni di oggi. Su questa frontiera è quindi in corso una competizione globale molto forte che vede il Vecchio Continente potenzialmente in vantaggio sui rivali americani e asiatici per le sue tradizionali competenze sulla elettronica “embedded” (telefonini, aeronautica, automobili…), in pratica i sistemi intelligenti.

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In questa impresa di ricerca scientifica e tecnologica la Commissione europea ha deciso di finanziare un progetto internazionale SHAPES, coordinato dall’Italia, per aggregare intorno alle competenze dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dei suoi spin-off industriali, selezionati istituti di ricerca e partner industriali Europei. L’INFN ha infatti realizzato – con la serie dei supercalcolatore APE – l’unico esempio europeo di una piattaforma di supercalcolo costruita da un ente di ricerca mentre ATMEL Roma ha sviluppato su questa esperienza, il DIOPSIS, un avanzato MPSoc (Multi processor System on Chip). Con queste attività i ricercatori romani hanno anche sviluppato una leadership nel delineare le metodologie e le linee guida nello sviluppo delle future architetture di computing previste nel 7° Programma quadro. E hanno ricevuto l’incarico di organizzare il primo workshop internazionale sulle architetture numeriche parallele per applicazioni embedded e scientifiche, a cui hanno partecipato 90 ricercatori accademici ed industriali attivi in questo campo.

“In questi ultimi anni si sono delineati due scenari distinti nel computing – spiega Pier Stanislao Paolucci, ricercatore part-time dell’INFN e cto di Atmel Roma, coordinatore del progetto europeo SHAPES -. Da una parte c’è la specializzazione europea nei cosiddetti sistemi embedded, cioè i computer inseriti nell’avionica, nei cellulari, nelle automobili e in altre macchine dedicate a interagire con l’uomo e l’ambiente. Questi sistemi debbono produrre poco calore, consumare poca energia, essere trasportabili. In questi l’Europa è leader sul mercato internazionale”.

Dall’altro lato c’è il computing per il supercalcolo, che aumenta la sua potenza ogni anno trovando il modo di inserire sempre più transistor all’interno di un processore. In questo campo la leadership è americana. “Ma il criterio con cui ci si è mossi in questo settore ha ormai toccato i suoi limiti fisici – spiega Piero Vicini, dell’INFN di Roma e responsabile del progetto APE -. Durante gli ultimi venti anni, la tecnologia ha consentito di raddoppiare, ogni 18 mesi, il numero di transistor disponibili per costruire un processore. I processori tradizionali sono quindi diventati sempre più veloci e più grandi.

Ma oggi non è più possibile aumentare la complessità del singolo processore perché i segnali elettrici, per gli intrinsechi limiti fisici, non riescono a raggiungere l’intero processore in un singolo ciclo di clock. Inoltre se la velocità cresce molto, il consumo di energia si innalza troppo e il sistema si scalda eccessivamente diventando di difficile, se non impossibile, assemblaggio”.

“Esiste una possibile soluzione al problema -aggiunge Paolucci – non aumentare ulteriormente la complessità e la velocità del singolo processore, ma utilizzare una ‘mattonella di calcolo elementare’, (in inglese Tile), che diventerà negli anni sempre più piccola grazie al progresso tecnologico ed integrare molte di queste Tile all’interno di un singolo chip costruendo quindi un sistema di calcolo ‘parallelo’. L’INFN, in Europa è uno dei migliori centri di progettazione di sistemi di calcolo paralleli, finora utilizzati per applicazioni scientifiche, ma che ora sono divenute essenziali per mantenere la leadership Europea nella elettronica per i sistemi embedded”.

“L’INFN, con APE, ha creato il primo ponte tra la vocazione europea e quella americana – aggiunge Vicini -. E ora che l’UE ha scelto con decisione la strada delle nuove architetture, l’Italia si trova in una posizione avanzata ed è in grado di esercitare un ruolo importante in questo settore dell’innovazione scientifica e tecnologica”.

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