Dal CERN alla PlayStation 3: è il Grid la prossima rivoluzione dei computer

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Rappresentazione del Large Hadron Collider del Cern di Ginevra

Immaginate una rete mondiale di computer in grado di funzionare come un unico supercomputer. Il termine Grid, che significa “grata”, è utilizzato in inglese per descrivere la rete elettrica: così come oggi si può collegare un apparecchio elettrico a una presa di corrente nel muro per farlo funzionare, in futuro potremo collegarci al Grid, da ogni luogo, per avere una potenza di calcolo pressoché illimitata. In pratica, collegando un computer qualsiasi al Grid attraverso una presa si avrà accesso a un supercomputer potenziato da centinaia di milioni di processori in tutto il mondo, la cui potenza viene amplificata ulteriormente ed esponenzialmente dalla capacità di lavorare insieme in parallelo.

Questo Grid globale è l’obiettivo finale, e probabilmente ci vorranno molti anni per raggiungerlo, ma varie forme di Grid, di dimensioni più ridotte, sono già in uso a livello industriale presso colossi dell’informatica come IBM, Sun o Hewlett Packard.
A livello scientifico, invece, la struttura che sta compiendo i maggiori progressi nella realizzazione del Grid è il CERN, il centro europeo per la ricerca nucleare di Ginevra.

Il CERN non è nuovo a questo tipo di avanzamenti tecnologici. In passato la necessità di analizzare, condividere e immagazzinare i dati raccolti dallo studio delle particelle subnucleari ha portato all’invenzione di tecnologie che oggi sono d’uso comune, come i supporti ottici (CD, DVD) e persino Internet, che, prima di rivoluzionare le vite di tutti noi, era stata per lungo tempo un modo rapido e conveniente per spedire dati tra scienziati.

Ora, per analizzare l’enorme mole di dati proveniente dai vari esperimenti che, a partire dalle prossime settimane, verranno effettuati sul Large Hadron Collider, l’acceleratore di particelle del CERN che è il più grande strumento scientifico al mondo (si tratta di un gigantesco anello con un circonferenza di 27 km situato in un tunnel 100 metri sotto il suolo svizzero-francese), gli scienziati avranno bisogno dell’enorme capacità di analisi e data storage che solo il Grid Computing potrà offrire. Basti pensare che per contenere i dati provenienti da un singolo anno di sperimentazioni sull’LHC (15 Petabyte) ci vorrebbe una pila di CD alta 20 chilometri. Il computer più veloce al mondo, Road Runner, potrebbe anche riuscire ad analizzare questi dati in un tempo relativamente breve ma si tratta di un solo computer, che per ora è appannaggio esclusivo delle forze armate americane. Il Grid globale renderà questa potenza di calcolo accessibile a tutti, sempre, unendo le Grid già esistenti come Internet ha fatto con i network di computer.

Attualmente non è ancora possibile condividere potenza di calcolo a livello mondiale; gli esempi più comuni di Grid globali già in uso sono quelli che permettono di condividere l’analisi di un’enorme mole di dati tra molteplici computer collegati tra loro via Internet. Progetti come SETI@home, LHC@home e Folding@home utilizzano computer in stand-by collegati via Internet per analizzare rispettivamente lo spazio, le particelle subnucleari e le proteine. Folding@home ha anche ricevuto una certa attenzione mediatica perché, oltre ai computer, è in grado di utilizzare la console PlayStation 3, che, grazie alla potenza del suo processore CELL, ha notevolmente incrementato il numero complessivo di analisi effettuate.

Folding@home

Il processore CELL, frutto di un progetto congiunto tra Sony, IBM e Toshiba, è stato ideato proprio per funzionare al meglio in un struttura di calcolo in parallelo, come una cellula (da cui il nome) che, lavorando insieme a milioni di altre, fa funzionare un apparato. Folding@home è solo il primo piccolo passo: l’obiettivo di Sony è creare un network mondiale enorme in cui la console servirà solo come biglietto di ingresso: in altre parole, il Grid.

davide.sher
Giovedì 4 Settembre 2008

Commenti

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Il 8 Ottobre 2008 alle 12:14 Al Cern di Ginevra parte il Grid, super rete di computer » Panorama.it - Hitech e Scienza ha scritto:

[...] L’acceleratore di particelle del cern a Ginevra Il Cern continua a fare notizia. Questa volta non per via dei suoi esperimenti, che riprenderanno solo a partire dalla prossima primavera. Sotto i riflettori è finito ora il mega-apparato informatico del centro ginevrino, il Worldwide Lhc Computing Grid, inaugurato la scorsa settimana nella capitale Svizzera. Un sistema distribuito composto da oltre 140 centri di calcolo spalmati in 33 Paesi che avrà il compito di analizzare l’enorme quantità di dati del Large Hadron Collider (Lhc) quando rientrerà in funzione: circa 15 milioni di Gigabyte, tanti quanti possono essere contenuti in una torre di Cd alta 20 chilometri, vale a dire alta 60 volte la torre Eiffel. Il Cern ha in casa solo il 10% delle struture necessari per smaltire tale carico, il resto verrà affidato appunto alla “griglia” (o grid per chi mastica l’inglese); i dati provenienti dal Cern verranno in pratica smistati a 11 nodi di primo livello (fra cui anche quello del Cnaf di Bologna) e da questi redistribuiti ai centri di secondo livello. In Europa sono attivi 60.000 computer che fanno capo a 250 sedi di ricerca, negli Stati Uniti ce sono circa 30.000 e alcune migliaia sono in Asia, soprattutto a Taiwan, Giappone, Cina e Corea. Difficilmente la rete costruita dal Cern potrà incappare in incidenti come quelli capitati all’interno del tunnel svizzero, considerato il severissimo rodaggio cui è stata sottoposta. Gruppi di biologi, genetisti, geologi e geofisici hanno messo a dura prova il sistema di grid computing del Cern nel corso dell’ultimo anno e mezzo. Con risultati molto incoraggianti, tanto da far sbilanciare i responsabili della struttura. “Le simulazioni che possono essere condotte con questi strumenti permettono di avere risultati scientifici che prima non erano possibili” ha commentato Ian Bird, capo-progetto del LHC computing grid, aggiungendo che un terzo dell’intera infrastruttura è stata creata per sperimentazioni al di fuori della fisica. Ancora più entusiastico il commento di Wolfgang Von Ruden, direttore del dipartimento It del Cern, che ha paragonato l’impatto del nuovo gigantesco apparato informatico a quello di Internet: “Potremo usarlo da casa? Indirettamente sì. Grazie alla possibilità di avere elaborazioni rapidissime potremo andare per esempio dal nostro medico di base per avere una Tac”. In fondo neacnhe Tim Berners-Lee (il papà del World Wide Web, cresciuto guarda caso proprio fra le mura del Cern) aveva idea di come sarebbe diventata la Rete quando l’ha concepita. LEGGI ANCHE: È il Grid la prossima rivoluzione del computer [...]

Il 21 Dicembre 2008 alle 17:05 Partiamo da qui - Pagina 30 - Forex Forum ha scritto:

[...] Originariamente inviata da cavenaghi pero’ per fare dei test ci voleva un pc della nasa Beh scommetto che esiste il modo di potenziare i processi di calcolo sfruttando la condivisione delle risorse attraverso internet.. C’� chi usa le PS3 che con il processore cell hanno prestazioni migliori rispetto ai nostri.. Se questa fosse una soluzione varrebbe la pena provarci.. Ad esempio: Dal CERN alla PlayStation 3: � il Grid la prossima rivoluzione dei computer Panorama.it - Hitech e Scienza [...]

Il 20 Febbraio 2009 alle 16:15 S’infiamma la corsa per la particella di Dio: gli americani vicini alla scoperta? » Panorama.it - Hitech e Scienza ha scritto:

[...] Altre discussioni impazzano su quanto sia realmente necessario individuare questa particella elusiva, la cui esistenza è stata teorizzata ma mai dimostrata nonostante decenni di costosissime ricerche. Grazie al Bosone, si potrebbero spiegare le teorie relative al Big Bang e all’energia oscura, mentre se la sua esistenza dovesse essere esclusa, tutta la fisica subnucleare moderna andrebbe rivista. Le applicazioni pratiche di questa scoperta sono difficili da immaginare ma, oltre a rappresentare uno dei più ambiziosi progetti di collaborazione internazionale, il CERN ha comunque già offerto molti contributi al mondo moderno in termini di tecnologie, dallo sviluppo dei supporti ottici (CD) a quello di Internet e del GRID (distributed computing). [...]

Il 13 Marzo 2009 alle 17:09 Buon compleanno Internet! Il web compie 20 anni » Panorama.it - Hitech e Scienza ha scritto:

[...] Il 13 marzo 1989 il ricercatore inglese Timothy John Berners-Lee diffuse uno studio che dimostrava come i dati potessero viaggiare su Internet attraverso gli ipertesti: il sistema che permette di cliccare una parte di testo rimandandoci a un’altra pagina della Rete. L’anno dopo, grazie a Berners-Lee e Robert Cailliau, nasceva il sistema di collegamento universale noto come World Wide Web (W3). Il primo sito Internet a sfruttare gli ipertesti si deve al Cern di Ginevra. E oggi pomeriggio proprio al Cern si celebra il ventennale del Web. Berners-Lee interverrà ripercorrendo i tempi in cui W3 non c’era ancora e tracciando la mappa delle scoperte successive che avrebbero influenzato lo sviluppo del Web negli anni a venire. A partire dal Grid, una potente infrastruttura di calcolo nata al Cern allo scopo di supportare non solo gli scienziati che lavorano al superacceleratore di particelle Lhc, ma anche gli esperti di settori come la finanza, la meteorologia e nelle scienze mediche e biologiche. Oggi ci sono piu’ di 80 milioni di siti Web connessi a Internet. [...]

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