Leonardo al Tecnopolo
Leonardo è ospitato nel nuovo datacenter Cineca, situato al Tecnopolo di Bologna, vicino al centro della città.
Nel 2018 il MUR in collaborazione con la Regione Emilia-Romagna hanno sostenuto la candidatura di Cineca ad ospitare il sistema pre-exascale Leonardo fornendo parte degli edifici del Tecnopolo
Oltre a Leonardo, il Tecnopolo ospita anche il supercomputer dell’European Center for Medium-term Weather Forecasts (ECMWF) e in una seconda fase il sistema Tier-1 dell’INFN per l’elaborazione dei dati prodotti dall’esperimento Large Hadron Collider (LHC) al CERN.
Il white space
Per poter ospitare Leonardo in un ambiente adatto alle sue esigenze, è stata realizzata una struttura sisma-resistente a tre livelli, e hanno lavorato fino a 200 operai contemporaneamente.
I livelli si dividono in:
- al piano interrato si sviluppano quattro tunnel indipendenti a servizio del raffreddamento;
- lo spazio dedicato a Leonardo, il “white space”, si trova al piano terra;
- al piano primo si trovano le quattro centrali dedicate alla trasformazione e distribuzione elettrica.
Il pavimento della sala è del tipo sopraelevato per consentire il passaggio delle tubazioni di raffreddamento sotto i rack. È costituito da pannelli modulari detti “plotte”: sono conduttivi, e hanno una dimensione di 600×600 mm, con spessore 35 mm, rinforzati con una lamina di acciaio e struttura heavy-duty con traversi speciali ad alta resistenza.
La combinazione delle “plotte” con la struttura ad alta resistenza consente di sopportare un carico massimo distribuito pari a 30 kN/mq, ovvero circa 3060 kg/mq, superiore a quello previsto della classe più alta (>12 kN) dalle normative vigenti in merito alle prestazioni dei pavimenti sopraelevati.
Per la realizzazione del cemento armato sono stati impegnati oltre 300 getti di calcestruzzo di almeno 100 metri cubi; per armarlo è stata utilizzata una quantità di ferro pari a circa 450 tonnellate. Tutto ciò si è reso necessario poiché nella sala sono ospitati oltre 150 rack per un peso complessivo di 340 tonnellate: è come se nello spazio occupato dai rack di Leonardo fossero ammassate più di 4700 persone.
Il solaio tra il piano terra e il primo piano è realizzato in elementi prefabbricati precompressi denominati “copponi”, di luce libera pari a 23 metri. Sopportano un carico di circa 2040 kg/mq equivalenti a 20 kN/mq. Solitamente un solaio generico deve garantire un carico di 200 kg/mq.
Nell’immagine, si può vedere come la struttura rinforzata si posiziona sotto il pavimento.
Il Gray space
La sostenibilità è uno dei pilastri che ha guidato fin dall’inizio l’intero progetto, dalla costruzione del datacenter fino alla progettazione del supercomputer stesso. Tutte le soluzioni tecnologiche sono state valutate anche dal punto di vista del loro impatto ambientale: dall’infrastruttura elettrica e meccanica, all’illuminazione e, in particolare, alle tecnologie usate per raffreddare Leonardo e le sale del datacenter.
La potenza frigorifera necessaria per la climatizzazione è stata suddivisa in quattro centrali che alimentano due circuiti separati e con i relativi impianti, operanti con due temperature differenti.
I rack di Leonardo sono raffreddati con acqua temperata: l’acqua entra nei circuiti di raffreddamento del supercomputer a 37°C ed esce a 47°C, per essere inviata agli smaltitori adiabatici, detti drycooler, che la riportano alla temperatura di 37°C. Non viene quindi utilizzato il classico ciclo frigorifero, ma bensì solamente degli scambiatori termici composti da enormi “ventilatori”, per raffreddare l’acqua che sfruttano un processo naturale di tipo adiabatico che si basa sull’evaporazione dell’acqua per abbattere la temperatura in eccesso.
Il condizionamento della sala macchine, e di tutti i locali tecnici in generale, viene effettuato con acqua refrigerata: l’acqua, portata a 19°C dai gruppi frigoriferi, viene inviata nelle diverse sale per raffrescare l’aria, e torna ai gruppi frigo con una temperatura di 26°C per poi essere raffreddata nuovamente.
Storia e Trasformazione dell'edificio
Il complesso dell’Ex – Manifattura Tabacchi di Bologna, realizzato nel 1952 su progetto dell’Ing. Pier Luigi Nervi, già famoso per l’Aula Paolo VI a Città del Vaticano, diventerà la sede del nuovo Tecnopolo, un centro di innovazione e sperimentazione per la ricerca industriale e il trasferimento tecnologico.
Il progetto di trasformazione dell’area in grande polo scientifico d’eccellenza nel supercalcolo accorpa, in circa 100.000 m², attività di ricerca e infrastrutture a elevate prestazioni di calcolo, tra le più potenti al mondo.
L’area della ex manifattura Tabacchi rappresenta un bene architettonico di primaria importanza, progettato e realizzato con soluzioni che hanno fatto la storia dell’architettura, e che grazie ad un intervento progettuale di elevatissima qualità viene oggi reinterpretato per ospitare infrastrutture HPC di rilevanza internazionale, attività all’avanguardia nel campo della ricerca e sviluppo, e che vede la partecipazione delle Università e dei Centri di ricerca più importanti su scala nazionale ed internazionale.
Simbolo della ricostruzione della città nel secondo dopoguerra, l’edificio fa parte del patrimonio culturale italiano e il progetto di riqualificazione è caratterizzato dal rispetto dell’architettura progettata da Nervi.
Gli edifici più significativi, le cosiddette “botti”, verranno mantenuti nella loro interezza, attuando i necessari adeguamenti alle nuove esigenze funzionali e tecnologiche.
Una Data Valley Italiana
Il Tecnopolo di Bologna è stato concepito dalla Regione Emilia Romagna e dal MUR, che hanno instaurato una collaborazione per promuovere e sviluppare il progetto a livello nazionale e internazionale. Questa collaborazione ha avuto successo nell’ottenere la decisione del consiglio ECMWF di trasferire il proprio data center al Tecnopolo di Bologna e di includere l’hosting del data center principale dell’INFN.
In virtù dell’hosting di data center ECMWF, CINECA e INFN, il Tecnopolo si eleva quindi a diventare uno dei principali hub europei per l’informatica e l’elaborazione dati.
Ma non solo, altri centri di ricerca saranno ospitati dal Tecnopolo. È infatti già previsto l’insediamento del Centro di ricerca Enea negli ambiti delle energie rinnovabili e dell’economia circolare, così come l’insediamento dell’Agenzia Italiana Meteo; sarà presente un centro di ricerca dell’Università di Bologna e le Biobanche dell’Istituto Ortopedico Rizzoli; sarà anche presente il Centro di Competenza Bi-REX per l’Industria 4.0, che si occuperà di nuovi trend dell’innovazione industriale; in più ci saranno diversi spazi per servizi collaterali, dedicati ad esempio alla formazione e all’organizzazione di eventi.
Il Tecnopolo si prepara quindi a diventare una vera e propria città della scienza, una Data Valley in piena regola, pronta a sostenere lo sviluppo della ricerca e l’innovazione tecnologica.
Collegato a tutti i Tecnopoli regionali, l’Hub di Bologna si prepara a diventare un punto di riferimento internazionale per l’economia digitale, i Big Data, il cambiamento climatico e il supercalcolo, grazie agli investimenti regionali, europei e nazionali.
La strada finora:
Il Piano di Espansione
Il nuovo data center di CINECA e INFN seguirà un piano di evoluzione in due fasi.
Nella prima fase (2021-2025) il data center sarà caratterizzato da:
- 10 MW di carico IT
- 1240 m² di superficie della sala di calcolo
- 900 m² di spazio ausiliario
- una capacità di raffreddamento a liquido diretto di 8 MW.
La seconda fase (2025-2030) vedrà un aumento del carico IT a 20 MW e un ulteriore spazio disponibile per la sala di calcolo di 2600 m², pur disponendo di infrastrutture meccaniche ed elettriche in grado di soddisfare due diverse strategie di espansione:
- Fase 2a: espansione del raffreddamento a liquido (16 MW raffreddato a liquido diretto + 4 MW raffreddato ad aria),
- Fase 2b: espansione del raffreddamento ad aria (8 MW raffreddato a liquido diretto + 12 MW raffreddato ad aria).
Nella progettazione del data center è stata dedicata particolare cura al contenimento del PUE (Power Usage Effectiveness) che per Leonardo è stimato al di sotto di 1.1.
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CertificazionI leed
La certificazione LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) è il sistema di valutazione della bioedilizia più utilizzato al mondo. Disponibile praticamente per tutti i tipi di edifici, il sistema LEED fornisce una struttura per edifici ecologici sani, altamente efficienti ea basso costo.
L’edificio che ospiterà il data center sarà certificato con il LEED v.4 for BD+C: Data Center Environmental Certification system, protocollo specifico per edifici progettati e attrezzati per soddisfare le esigenze dei sistemi computazionali ad alta densità per l’archiviazione dei dati e in lavorazione.
Il livello di certificazione sarà Gold o superiore.
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