Janus a doppia programmabilità

È stato battezzato Janus, come il dio romano Giano Bifronte, il supercomputer a doppia programmabilità, in cui il programmatore decide non solo quali siano le istruzioni da seguire ma anche, con le stesse linee di codice, anche quale sia l’esatta struttura di collegamenti fisici sui quali il programma dovrà essere eseguito.

Il calcolatore, che è stato presentato oggi a Trento presso la sede dello European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas (Ect), è il frutto di un progetto italo-spagnolo che ha visto coinvolti, a partire dalla seconda metà del 2005, i dipartimenti di fisica delle università di Ferrara e “Sapienza”di Roma, l’Istituto de Biocomputation y Fisica de Sistemas Complejos (Bifi), l’Università di Saragozza, l’Istituto de Investigacion en Ingenieria di Argon, l’Universidad Complutense di Madrid e l’Università di Extremadura, ed è stato realizzato dal gruppo industriale italiano Eurotech.

Si tratta di un computer “ad alto livello di parallelismo” (i sistemi paralleli sono quelli in cui avviene un’esecuzione simultanea del codice, differenziata e ripartita su più microprocessori, in modo da aumentare le prestazioni della macchina), la cui architettura è basata su Fpga (Field Programmable Gate Array), un chip in cui le connessioni hardware possono essere programmate al momento stesso dell´esecuzione del codice. Il computer, cioè, è in grado di svolgere una serie di operazioni contemporaneamente e di stabilire il percorso ottimale per svolgerle nel modo più efficiente e veloce. Quando un chip viene costruito fisicamente, infatti, l’“hardwarista” stabilisce l’architettura che deve avere (per esempio la posizione delle porte logiche) affinché svolga in modo ottimale un determinato compito, quale può essere una serie di operazioni algebriche. Il chip sarà in grado di svolgere anche altri compiti (come l’elaborazione di un grafico), ma meno efficientemente rispetto al lavoro per cui è stato disegnato. Una volta che il chip è costruito, non è più possibile modificarne l’architettura. In questo caso, invece, il disegno migliore per il compito da eseguire viene stabilito nel momento in cui si immettono le istruzioni, quando, cioè, si esegue il programma.

Il nuovo supercomputer è stato pensato per accelerare gli studi nel campo della simulazione delle nanotecnologie. Il primo sistema completo verrà istallato presso il Dipartimento del Bifi (Spagna), e un altro Janus sarà utilizzato per attività di ricerca da Giorgio Parisi dell’Istituto nazionale per la fisica della materia (Infm-Cnr), grazie ai finanziamenti del Premio Microsoft per la Scienza in Europa 2007, il riconoscimento di cui il fisico è stato insignito lo scorso ottobre. (m.g.)