CINECA - Consorzio Interuniversitario per il Calcolo Automatico dell'Italia del Nord Orientale
Sanzio Bassini
CINECA: acronimo un tempo di Consorzio Interuniversitario dell’Italia Nord Est per il Calcolo Automatico, in seguito Consorzio INteruniversitario pEr il Calcolo Automatico dell'Italia Nord Orientale. Oggi CINECA come brand name, è un consorzio italiano senza scopo di lucro con sede a Casalecchio di Reno (BO), cui aderiscono 70 università italiane (di cui 4 come soci fondatori), tre Enti nazionali di ricerca, CNR, OGS e SZN, due Enti nazionali di supporto allo sviluppo dei processi di formazione, INDIRE e INVALSI, e il Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca (MIUR).
INDICE
- Le origini
- Supercalcolo
- Supporto alla ricerca scientifica e all'innovazione
- Accesso alle Risorse di supercalcolo
- Trasferimento tecnologico
- Meteo e protezione Civile
- Collaborazione con il MIUR (Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca)
- Amministrazioni universitarie
- Visualizzazione scientifica
- Sanità
- Presidenti e Direttori CINECA
- I Supercomputer del CINECA
- Componenti del CINECA
- Riferimenti
Le origini
Il 14 luglio 1967 presso il Rettorato dell'Università degli Studi di Bologna viene stipulata dai Rettori delle Università di Bologna (prof. Felice Battaglia) di Firenze (prof. Giovanni Gualberto Archi) di Padova (prof. Guido Ferro) e dal rappresentante dell'Istituto universitario di Economia e Commercio e di Lingue e Letterature straniere di Venezia (prof. Bernardo Colombo) una Convenzione per la costituzione di un Consorzio interuniversitario per la gestione del Centro di calcolo elettronico dell'Italia nord-orientale. L'accordo viene formalizzato il giorno seguente a Venezia con la stesura dell'atto costitutivo del consorzio, alla presenza anche del Rettore dell'Istituto universitario veneziano, Prof. Italo Siciliano.
Con Decreto del Presidente della Repubblica n. 1106 del 13 ottobre del 1969, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 4 febbraio 1970 su proposta dell'allora Ministro per la Pubblica Istruzione, l'on. Mario Ferrari Aggradi, ne viene riconosciuta la personalità giuridica e approvato lo Statuto.
Alla sua nascita, il consorzio viene incaricato di assumere la gestione del centro di elaborazione dati dell'Italia nord-orientale. Oltre ad assicurare il funzionamento del centro di calcolo elettronico, i suoi scopi sono: rendere accessibili al Ministero della Pubblica Istruzione e ai consorziati i più avanzati mezzi di elaborazione automatica dei dati; coordinare ricerche per arricchire il patrimonio e il programma di elaborazione; divulgare didatticamente l'utilizzo dell'elaborazione automatica. Viene inoltre stabilito che, in casi eccezionali, possa accogliere le richieste di interesse scientifico provenienti da imprese ad alto potenziale produttivo, modernamente attrezzate e in fase di sviluppo. Insieme agli enti universitari che lo hanno promosso, possono entrare a far parte del consorzio altri atenei interessati, così come enti pubblici o privati per scopi di ricerca scientifica.
Negli anni aderiscono al consorzio nuovi atenei e enti pubblici di ricerca, e nel 2008 anche il MIUR.
Nel 2012 per impulso del MIUR, guidato dal Ministro Francesco Profumo, è avviato il processo di accorpamento dei tre consorzi interuniversitari Caspur, Cilea e Cineca, che si conclude nel luglio 2013 con la fusione per incorporazione dei primi due in Cineca.
L'accorpamento ha l'obiettivo di “dar vita a una nuova entità”, un rinnovato “consorzio di sistema” punto di riferimento unico ed avanzato a livello nazionale per il calcolo scientifico ad alte prestazioni nel mondo accademico e della ricerca, per i servizi innovativi e ad alto contenuto tecnologico, rivolti al M.I.U.R. e al mondo dell'alta formazione e scolastico.
Fin dalla sua costituzione, il Cineca è il più importante centro di supercalcolo per la ricerca scientifica in Italia, nonché uno dei più importanti a livello mondiale.
Nel settembre del 1969 è installato nella sua sede il primo supercomputer in Italia, un CDC 6600, allora il più potente computer al mondo disponibile sul mercato. Negli anni successivi il Cineca continua ad acquisire elaboratori di altissima potenza, come il Cray X-MP12, il primo supercomputer vettoriale installato in Italia nel 1985, che consente ai ricercatori di affrontare nuove sfide scientifiche mediante modelli matematici dei fenomeni fisici sempre più accurati; in particolare sulla prima macchina Cray installata al Cineca viene sviluppato da Roberto Car e Michele Parinello un codice di dinamica molecolare che diventa un metodo riconosciuto a livello mondiale come il “Car-Parrinello method".
Nel giugno 2012, con il supercomputer Fermi basato su architettura Blue Gene/Q, il Cineca raggiunge la settima posizione nella lista dei 500 supercomputer più potenti al mondo. Nella tabella dei supercomputer si può osservare l'evoluzione di tutti i sistemi di calcolo che dal 1969 si sono succeduti al Cineca con un costante incremento della potenza delle prestazioni (frequenza di funzionamento dei processori, numero dei processori, numero dei nodi server, tempi di accesso alle memorie RAM, dimensioni e caratteristiche dei dispositivi di storage…).
Supporto alla ricerca scientifica e all'innovazione
Il Cineca mette a disposizione della ricerca scientifica italiana (accademica e pubblica) i suoi potenti sistemi di calcolo, consentendo ai ricercatori di competere a livello internazionale con progetti all'avanguardia.
A livello internazionale, il Cineca è principal partner di PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) il progetto cofinanziato dalla Comunità Europea dal 2009 nell'ambito del VII Programma Quadro con l'obiettivo di realizzare un servizio europeo di High Performance Computing (HPC). PRACE è costituito da centri di eccellenza che mettono a disposizione dei ricercatori europei una rete di supercomputer ad altissime prestazioni, e danno vita all'ecosistema HPC in Europa. Nel biennio 2014 -2016 il Cineca, nella persona del suo Direttore del Dipartimento Supercalcolo Applicazioni e Innovazione, copre il ruolo di Chairman del Consiglio di PRACE; nel 2015 il Cineca agisce come stazione appaltante del primo procurement pre commerciale in ambito HPC cofinanziato dalla Commissione Europea.
Alla frontiera della scienza si colloca il progetto Human Brain (HBP). Finanziato dalla Commissione Europea (con 1 miliardo di Euro in 10 anni) tra i progetti FET Flagships, Future Emerging Technologies, HBP ha come obiettivo di realizzare una completa simulazione del funzionamento fisiologico del cervello umano entro il 2023. Cineca contribuisce alla realizzazione della piattaforma HPC con uno dei quattro supercomputer da cui è composta, con il compito di implementare e gestire un sistema per la conservazione, la gestione, e l'elaborazione dei grandi volumi di dati che caratterizzano la complessità del progetto.
In attuazione del suo statuto, il Cineca svolge attività di trasferimento tecnologico nei confronti delle primarie aziende italiane.La sua missione è declinata anche a livello Europeo. Il Cineca è membro dello steering board di ETP4HPC, l'associazione internazionale, riconosciuta dalla Commissione Europea, che unisce imprese e enti di ricerca, ed è volta a definire le priorità per lo sviluppo di un ecosistema europeo di tecnologie HPC competitivo a livello mondiale.
I supercalcolatori sono fondamentali per lo sviluppo delle metodologie di previsione meteorologiche: fin dal 1997 Cineca collabora con ARPA Emilia-Romagna e successivamente anche con la Protezione Civile Nazionale alla quale fornisce le previsioni meteorologiche per la valutazione di eventuali rischi, per l'intero territorio nazionale.
Al fianco del calcolo scientifico, il Cineca ha avuto particolare cura nella acquisizione delle tecnologie di rete. CINECAnet nasce nel 1970: essa è stata la rete di trasmissione dati consortile che collegava alla velocità di 1200 bps i primi terminali “remote job entry” installati presso le università` consorziate.
Alla fine degli anni ottanta, il Cineca è impegnato nella costituzione della rete GARR - Gruppo Armonizzazione Reti della Ricerca, primo progetto di razionalizzazione delle strutture di rete esistenti allora in Italia in cui inizialmente, e fino alla nascita del Consortium GaRR, il Cineca agì come network operation centre.
Fondamentale il ruolo del Cineca nella creazione della rete civica Iperbole, nel 1994, in collaborazione con il Comune e con l'Università di Bologna, primo esempio del genere in Italia, e fra i primissimi in Europa.
L'esperienza di trasferimento tecnologico nell'ambito delle reti continua con la collaborazione al progetto "Free ItaliaWiFi", (è del 2005 la sperimentazione per realizzare una rete WiFi pubblica per il Comune di Roma) grazie al quale è stata realizzata la prima federazione nazionale di reti WiFi per le pubbliche amministrazioni, di cui il Cineca gestisce il nodo di interconnessione.
Collaborazione con il MIUR (Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca)
- gestione delle posizioni storico-giuridiche del personale docente e ricercatore di tutti gli atenei italiani (dal 1984);
- sistema di gestione dei bandi di interesse nazionale PRIN (dal 1997);
- il sistema di voto elettronico per la composizione delle commissioni giudicatrici ai posti di Professore Ordinario, Associato e Ricercatore (dal 1999);
- banca dati degli emolumenti liquidati mensilmente al personale universitario : DALIA (dal 1994);
- anagrafe degli studenti universitari (dal 2004);
- ASN- Abilitazione Scientifica Nazionale dal 2012;
- VTR - Valutazione Triennale della Ricerca (2001-2003) dal 2004 al 2006 e successivamente VQR - Valutazione della Qualità della Ricerca delle Università e Enti di Ricerca italiani (2004-2011);
- sistema di gestione della Programmazione del ReclutamentO del PERsonale universitario – PROPER (dal 2005);
- sistema di gestione dell'Fondo di Finanziamento Ordinario (dal 2009);
- gestione delle prove di ammissione ai corsi a programmazione nazionale (Medicina e Chirurgia, Architettura, Odontoiatria e Veterinaria);
- sistema di gestione elettronica dei test di idoneità prove d'esame (dal 2012);
- sistema di gestione dell'Offerta Formativa dall'entrata in vigore del DM n. 509 del 3 novembre 1999 recante norme concernenti l'autonomia didattica degli atenei.
- portale della ricerca italiana / Research Italy (dal 2005); Universitaly, portale dell'offerta formativa delle università italiane (dal 2012) La buona scuola (2014).
Il Ministero della Pubblica Istruzione affidò nel 1985 al Cineca il compito di elaborare il primo piano quadriennale di sviluppo delle Università per l'adeguamento delle strutture didattiche e scientifiche per il periodo 1985-1988. Nel decreto di affidamento si legge che
(...) “si tratta di una attività programmatoria, per la quale sono stati rimessi a terzi non già meri compiti di esecuzione, ma lo stesso momento ideativo qualificante per l'organizzazione del Ministero”.
Per la realizzazione della legge 23 del 29.1.1986 che disponeva che le università dovessero provvedere direttamente al pagamento delle retribuzioni a tutto il personale universitario (ciò che prima avveniva a livello centralizzato da Roma), nel 1988 l'incarico venne integrato conferendo al Cineca il compito di assistere il Ministero e le università che ne avessero fatto richiesta, in questi nuovi compiti gestionali. Fu necessario procedere a una integrazione dello Statuto del consorzio: all'articolo 3, relativo alla missione istituzionale, fu aggiunto il compito di “gestire un centro che, con proprie strutture o con collegamenti opportuni assicuri un servizio di elaborazione a tutti i consorziati, con priorità alle Università, al Ministero dell'Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica, nonché al Ministero della Pubblica Istruzione”. Da quel momento iniziano le attività di trasferimento di tecnologie informatiche a vantaggio delle Pubbliche Amministrazioni.
Nel 1997, vista l'esigenza degli atenei di rispondere al meglio al principio di autonomia amministrativa (prevista con legge 168/89 art. 16), il Cineca ha promosso la realizzazione di una procedura di contabilità avente il principale scopo di fornire strumenti contabili conformi tra Amministrazione Centrale e Dipartimenti. Successivamente, la normativa contabile rivolta agli atenei è andata nella direzione di applicare la Contabilità Generale di tipo economico-patrimoniale, insieme alla contabilità analitica, per sostenere il processo di innovazione (legge 240/2010 art. 5). Per questo il Cineca ha realizzato una nuova procedura di contabilità (U-Gov) con diverse ramificazione verso tutti i processi amministrativi degli atenei.
Nel 2001 viene progettato il sistema di gestione della didattica e servizi agli studenti, per consentire alle università di recepire quanto disposto nel DM n. 509 del 3 novembre 1999, che rappresentava un notevole punto di rottura rispetto ai regolamenti precedenti introducendo le lauree triennali e la valutazione della carriera in "credito formativo universitario" (CFU) invece degli "anni accademici" previsti ante riforma. Nel 2004 il sistema è stato aggiornato per adeguarlo all'evoluzione della normativa, sulla base delle novità introdotte dal DM 270 del 22 ottobre 2004.
Nel 1986 il Cineca inaugura un laboratorio di visualizzazione scientifica, dedicato all'analisi visiva di grosse moli di dati prodotti dalle simulazioni eseguite dai supercomputer. Da allora il laboratorio, prima ViscLab (Laboratory for Scientific Visualization), poi Vis.I.T (Visual Information Technology Lab), ha ampliato sempre più il suo campo d'azione, operando con tecniche di computer graphics e realtà virtuale a supporto di molteplici campi disciplinari.
Nel 1997 le immagini dell'incidente mortale di Ayrton Senna sono state elaborate dai computer del Cineca. I tecnici del Consorzio, nominati assistenti tecnici del Procuratore nel caso giudiziario, sviluppano un multi-media software (Enhanced Multi Sequence Viewer) in grado di sincronizzare la grande quantità di immagini e dati, relativi alla dinamica del incidente d'auto del pilota di Formula 1. Nel 1999 il Cineca installa il primo Teatro virtuale in Italia, controllato da un supercalcolatore grafico SGI Onyx2 e dotato di un sistema di video proiezione stereoscopico Barco a tre proiettori.
Fra i progetti di rilievo: Nu.M.E. Nuovo Museo Elettronico della città, dell'Università degli Studi di Bologna, con una navigazione nel tempo di alcune zone della città di Bologna a partire dal Medioevo (presentato a Siggraph '99 come sessione dedicata); il progetto del "Museo Virtuale della Certosa di Bologna”, con il Comune di Bologna, presentato a Siggraph 2004; il progetto Exploris - Explosive Eruption Risk and Decision Support for EU Populations Threatened by Volcanoe (2002), realizzato con l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - INGV.
Tra i progetti più recenti: APA alla scoperta di Bologna (Siggraph Asia 2011, Golden Award come miglior medio metraggio a FIAMP2012, primo premio categoria e-Culture and Heritage a eContent Award Italy 2011), cartoon 3D stereoscopico realizzato per conto del Museo della Storia di Bologna - Genus Bononiae, per il quale ha progettato anche il Teatro Virtuale (2012); la mostra Gli Etruschi e l'Aldilà. Tra capolavori e realtà virtuale, per conto del Museo Nazionale Etrusco di Villa Giulia a Roma e del Museo della Storia di Bologna-Genus Bononiae, e caratterizzata anche da un'installazione emozionale olografica e di 3D-video mapping dedicata al Sarcofago degli Sposi (2014); Experience Etruria (primo premio eCulture and Tourism a eContent Award Italy 2015) coordinato dalla Soprintendenza Archeologia Lazio ed Etruria Meridionale con la collaborazione del Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo (MIBACT) e che il 25 febbraio 2016 è stato presentato anche al Parlamento Europeo.
SanitàI sistemi informativi del Cineca sono utilizzati anche in ambito sanitario e riguardano prevalentemente la realizzazione di piattaforme per la conduzione di sperimentazioni cliniche multicentriche, sistemi per la sorveglianza epidemiologica e farmacovigilanza. È del 1985 la collaborazione con l'AIEOP - Associazione Italiana Ematologia e Oncologia Pediatrica, per la quale è stata sviluppata una metodologia per la raccolta, la condivisione, il monitoraggio e l'analisi delle informazioni e relativi flussi dei protocolli di ricerca del gruppo. I dati raccolti in questo contesto costituiscono un patrimonio unico utilizzato anche a livello internazionale.
Sulla base di questa esperienza il Cineca sviluppa dopo poco il sistema AMR per la raccolta e analisi dati centralizzata per sperimentazioni cliniche, consentendo ai referenti presso gli ospedali di gestire i dati dei pazienti in remoto, ben prima dell'avvento del Web. Nel 1987 nasce ARNO, un osservatorio multicentrico delle prestazioni erogate dal Servizio Sanitario Nazionale (ricette di prescrizione farmaceutica, schede di dimissione ospedaliera, specialistica ambulatoriale...) che consente la condivisione di dati omogenei su un campione di diverse realtà prescrittive sparse sul territorio italiano. La banca dati ARNO aggrega i dati di quasi 11 milioni di abitanti in un network di 32 Aziende Sanitarie di 7 Regioni. Nel 2007 nasce ARNO Diabete, che vede la collaborazione fra la Società Italiana di Diabetologia (SID) e il Cineca, finalizzato alla produzione di dati scientifici sulla malattia. Partecipando al Consorzio MED3, il Cineca si occupa anche di formazione in sanità in modalità distance learning accreditati ECM. Nel 2013 viene rilasciata la Clinical Trial Platform, piattaforma totalmente integrata per la gestione dell'intero processo della sperimentazione clinica presso i policlinici: dalla formulazione delle prime versioni del protocollo da parte del comitato etico, fino alla disseminazione dei risultati.
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Lista storica dei Supercomputer del Cineca
SYSTEM | YEAR | Top500 Rank | VENDOR | CORES | RMAX (GFLOP/S) | RPEAK (GFLOP/S) |
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GALILEO - IBM NeXtScale nx360M4, Xeon E5-2630v3 8C 2.4GHz, Infiniband QDR, Intel Xeon Phi 7120P | 2015 | 50232 | 684252 | 1103066 | ||
2012 | 163840 | 1788878 | 2097152 | |||
Eurora - Eurotech Aurora HPC 10-20, Xeon E5-2687W 8C 3.100GHz, Infiniband QDR, NVIDIA K20, Eurotech | 2013 | 2688 | 100900 | 175667 | ||
2009 | 5376 | 78680 | 101068.8 | |||
BladeCenter HS21 Cluster, Xeon dual core 3.0 GHz, Infiniband IBM | 2008 | 2560 | 19910 | 30720 | ||
BladeCenter HS21 Cluster, Xeon dual core 3.0 GHz, Infiniband IBM | 2008 | 2560 | 19910 | 30720 | ||
BladeCenter HS21 Cluster, Xeon dual core 3.0 GHz, Infiniband IBM | 2007 | 5120 | 19910 | 61440 | ||
BCX - eServer 326 Cluster, Opteron Dual Core 2.6 GHz, Infiniband | 2007 | 10240 | 15760 | 53248 | ||
BCX - eServer 326 Cluster, Opteron Dual Core 2.6 GHz, Infiniband | 2006 | 5120 | 12608 | 26624 | ||
2005 | 512 | 3392 | 3891,2 | |||
2005 | 1024 | 3328 | 6266,9 | |||
2004 | 768 | 3231 | 4700 | |||
2006 | 1064 | 2874,5 | 4681,6 | |||
2003 | 512 | 2223,2 | 3133,4 | |||
2002 | 512 | 1384 | 2662,4 | |||
2002 | 512 | 826,5 | 2662,4 | |||
1999 | 268 | 221,8 | 321,6 | |||
2002 | 128 | 220,5 | 256 | |||
1998 | 172 | 142,4 | 206,4 | |||
2001 | 128 | 138 | 192 | |||
1998 | 160 | 132,5 | 192 | |||
2001 | 128 | 106,9 | 128 | |||
2000 | 64 | 67,8 | 96 | |||
1996 | 128 | 50,4 | 76,8 | |||
1999 | 64 | 31,3 | 38,4 | |||
1996 | 128 | 12,8 | 19,2 | |||
1995 | 32 | 6,6 | 8,5 | |||
1995 | 64 | 6,4 | 9,6 | |||
1993 | 2 | 1,7 | 1,9 | |||
1992 | 4 | 1,2 | 1,3 | |||
1989 | -- | 6 | 0,83 | 0,83 | ||
Cray Y-MP / 4 64 | 1989 | -- | 4 | 1,34 | 1,34 | |
Cray X-MP / 48 | 1985 | -- | 4 | 0,94 | 0,94 | |
1975 | -- | 1 | 0,06 | 0,06 | ||
1969 | -- | 1 | 0,03 | 0,03 |
Il Cineca è formato da:
· Ministero dell'Università e della Ricerca
· Università di Bologna (dalla sua costituzione)
· Università degli Studi di Firenze (dalla sua costituzione)
· Università degli Studi di Padova (dalla sua costituzione)
· Università Ca' Foscari Venezia (dalla sua costituzione)
· Università degli Studi dell'Aquila
· Università degli Studi di Bari Aldo Moro
· Università degli Studi della Basilicata
· Università degli Studi di Bergamo
· Università degli Studi di Brescia
· Università degli Studi di Cagliari
· Libera università di lingue e comunicazione IULM
· Università degli Studi Magna Græcia di Catanzaro
· Università di Milano Bicocca
· Università commerciale Luigi Bocconi
· Università Cattolica del Sacro Cuore
· Università di Modena e Reggio Emilia
· Università di Napoli Parthenope
· Università degli Studi di Napoli "L'Orientale"