CSP - Centro Supercalcolo Piemonte

Roberto Borri, Sergio Duretti

Il CSP (acronimo di Centro Supercalcolo Piemonte, in seguito CSP – Innovazione nelle ICT), oggi CSP come brand name, è una società consortile senza scopo di lucro con sede a Torino fondato il 2 marzo 1989 dalla Regione Piemonte, dalla Provincia di Torino, dal Comune di Torino, dall’Università degli Studi di Torino, dal Politecnico di Torino, dal CSI Piemonte, dalla Federazione delle associazioni industriali del Piemonte, dall’Unione Industriale di Torino con l’obiettivo di “rendere operativo in Torino un centro di eccellenza per il calcolo scientifico e tecnologico”.

Nel corso degli anni sono entrati a far parte della compagine sociale AEM Torino (ora IREN S.p.a.) dal 2005, Regione Piemonte (che ne era uscita nel 1998) e Sisvel S.p.a. dal 2009, aizoOn Technology Consulting dal 2016 mentre sono usciti dalla compagine sociale la Provincia di Torino dal 1998, la Federazione delle associazioni industriali del Piemonte (oggi Confindustria Piemonte) dal 2009, l’Unione Industriale di Torino e l’Università degli Studi di Torino dal 2016.

INDICE

• Le origini 
• Il supercalcolo
• La rete
• La successiva evoluzione
• Presidenti & Direttori CSP
• Componenti del CSP
• Riferimenti

 

Le origini

Il 2 marzo 1989 nell’atto costitutivo del CSP i soci fondatori mettono in evidenza l’oggetto delle attività della società ovvero “la realizzazione, la gestione e la promozione di un centro di supercalcolo, dotato di strumentazione hardware e software adeguata agli standards europei per la ricerca scientifica pubblica e privata, in grado di assicurare oltre al soddisfacimento delle necessità di elaborazione, la crescita di competenze professionali nel campo del calcolo vettoriale e parallelo contribuendo a qualificare il Piemonte come riferimento per lo sviluppo di progetti internazionali attraverso l’inserimento delle strutture di calcolo torinesi e piemontesi nella rete dei Centri di calcolo nazionali e internazionali.”

Alla sua nascita, il CSP viene incaricato di acquisire dalla Cray Research un supercomputer con l’obiettivo di metterlo a disposizione dei soci per attività di carattere scientifico e di innovazione tecnologica.

Dopo una accurata fase di valutazione la scelta cade sul modello Y-MP Model E, del costo di circa 7 miliardi di lire che rispetto ai precedenti modelli raddoppia la velocità di I/O. Lo chassis a forma di Y è sostituito da un cabinet rettangolare (con un cabinet opzionale per il sistema di raffreddamento per ogni chassis) mentre la memoria RAM massima è portata da 2 GB a 8 GB grazie al nuovo sistema IOS.

Qui sotto un immagine del modello Cray scelto.

Il Cray è interfacciato da due front-end Digital Vax 6510 e tramite questi alla rete universitaria, alla MAN, all'ambiente IBM del CSI Piemonte.

Le principali caratteristiche del Cray sono riportate nelle tabelle qui sotto.

Caratteristiche Hardware 

Modello	Y-MP2E/116
Potenza Elaborativa	330 Mflops di picco
CPU	1 processore con 6 nsec. di ciclo espandibile a 2 CPU
Memoria Reale	16 Mword di memoria (word da 64 bit) B-MOS chip da 256 Kbyte 64 elementi da 64 bit di vettorizzazione
Tempi di caricamento dei registri	vettorizzazione: 19 cicli + l(vet) indirizzamento: 18 cicli
Input/Output	2 I/O cluster (EIOP) per un totale di 8 canali 4 canali CCA1 da 12 Mbyte/sec: 2 per interfacciamento DEC-VAX 6510 1 per connessione HDS EX/60 1 per collegamento ethernet attraverso router NSC DX8130 12 canali DCA2 da 16-20 Mbyte/sec percollegamento dischi 12 dischi DD60 (20 Mbyte/sec di trasferimento dati) per una capacità totale di 22.8 Gbyte

 

 

Caratteristiche software

Software di base	UNICOS 7.0.5.3 USCP (Unit Station Call Protocol NQS (Network Queuing System TCP/IP
COMPILATORI	C CAL CFT77 PASCAL
Software Applicativo	MATEMATICA CERN libraries NAG CHIMICA GAUSSIAN 90 ANALISI STRUTTURALE E DINAMICA MSC/NASTRAN 66b 67 MSC/DYNA 3 MSC/XL RADIOSS ABAQUS MPGS

 

Il Cray è posizionato in un’ala dell’edificio del CSI Piemonte (ex Istituto Poveri Vecchi), in Corso Unione Sovietica 216, e collocato in un ampio spazio prospiciente lo storico campo di allenamento di allenamento della Juventus FC dedicato a Giampiero Combi e demolito nel 2004 per la costruzione dell’attuale Palazzo del Nuoto.

Cray Y-MP2E è interfacciato per le attività batch, essenzialmente dedicate all'analisi agli elementi finiti e di calcolo strutturale con software ANSYS e NASTRAN.

Le sottomissioni batch avvengano tramite sessioni interattive gestite dal cluster Digital 6500 VAX/VMS. Inoltre viene attrezzata una "sala utenti" con due Wookstation SGI e una SUN per il pre e post processing.

Tali attività si svolgono tra il 1991 e il 1994.

Dal 1995 e sino alla fine del suo utilizzo (inizio del 1997) il Cray svolge anche funzione di "Internet server" avendo il CSP scelto di sperimentare direttamente l'interconnessione ad Ethernet attraverso router NSC.

A seguito dello strettissimo legame tra supercalcolo ed esigenze di telecomunicazione, il CSP matura negli anni interesse e competenze nel settore delle reti di trasmissione dati favorendo la nascita di iniziative private a livello regionale finalizzate alla distribuzione capillare dell'infrastruttura di rete.

Vai all'indice

 

Il supercalcolo

Il Cray diventa operativo nel giugno del 1991, quarto supercomputer attivo in Italia dopo quelli installati presso il Cineca di Bologna, il Centro ricerche Enel di Tirrenia e la FIAT.

I primi clienti a utilizzare la potenza di calcolo del Cray sono il Centro Ricerche FIAT, Alenia, Italdesign, la scuola SISSA di Trieste, l’Osservatorio Astronomico di Torino e l’Istituto nazionale di Fisica nucleare.

Tra il 1992 e il 1994 vengono svolte diverse attività di presentazione e formazione sulle opportunità offerte dal Cray dal seminario sull’applicazione del supercalcolo all’architettura e all’ingegneria civile organizzato insieme alla Regione Piemonte, la Mac Neal Schwendler e la Società degli ingegneri e degli architetti di Torino alla messa a disposizione della Banca dati dei materiali plastici e metallici del Centro Ricerche Fiat.

Supporto alla ricerca scientifica e all'innovazione

Due progetti di particolare importanza scientifica vengono sviluppati tra il 1995 e il 1996.

Il primo dedicato al Local Weather Forecast Model Output Optimization realizzato dal Dipartimento di Automatica e Informatica del Politecnico di Torino e dal Dipartimento di Matematica dell’Università di Torino è sviluppato anche a seguito della pesante alluvione avvenuta diverse zone del Piemonte nel novembre del 1994.

Obiettivo del progetto è quello di sviluppare un modello ottimizzato di previsioni metereologiche utilizzando i dati del CSI Piemonte e del SIAN di Roma.

Il secondo progetto dedicato al Multi-source modeling of Urban Pollution realizzato dal Dipartimento di Automatica e Informatica del Politecnico di Torino e dal Dipartimento di Matematica dell’Università di Torino viene realizzato come sviluppo di un precedente progetto basato su un approccio single-source adottando un approccio gaussiano.

Trasferimento tecnologico

In attuazione del suo statuto, il CSP svolge sin dal 1992 attività di trasferimento tecnologico verso le imprese finalizzate a favorire il miglior utilizzo del Cray.

Oltre alle iniziative di formazione e divulgazione sopra indicate vengono sviluppati diversi progetti tra il 1992 e il 1995.

In particolare la caratteristica del Cray Y-MP2 di utilizzare nativamente il protocollo di comunicazione TCP-IP – l’insieme di protocolli alla base della rete Internet – apre sin da subito nuove opportunità di sviluppo per il CSP che via via vede – anche per l’impetuoso sviluppo tecnologico di quegli anni e per le stesse vicende societaria della Cray in bancarotta nel 1995 e successivamente acquisita nel 1996 dalla Silicon Graphics – un progressivo venir meno della stagione del supercalcolo.

Vai all'indice

 

La rete

Già nel corso del 1995 in stretta collaborazione con il Politecnico di Torino (Prof. Silvano Gai) viene aperto un primo nodo Internet a Torino e si sviluppa molto rapidamente in tutto il Piemonte una prima rete di nodi di collegamento a Internet.

Tali nodi vengono via via creati a partire dalla registrazione del dominio Alpnet – registrato il 29 gennaio 1996 e ancora oggi gestito da CSP.

La crescita dei nodi di Alpnet è evidenziata nella tabella qui sotto riportata che indica i POP (Point of presence) attivi nel 1997:

 

Lo sviluppo dei nodi Internet diventa estremamente rapido anche a livello regionale come si evidenzia dall’immagine sotto:

 

Allo sviluppo dei nodi Internet si affiancano rapidamente alcuni primi servizi sperimentali sulla rete World Wide Web.

In particolare CSP si distingue a livello nazionale per la realizzazione di un servizio web di grande utilizzo grazie al porting dell’applicazione di Televideo.

Qui sotto viene riportata una schermata dell’allora pagina disponibile sul protocollo http all’indirizzo www.alpcom.it/ultima_ora/

Vai all'indice

 

La successiva evoluzione

La stretta relazione tra sviluppo di reti e servizi IP rappresentano una linea di continuità che pur in un quadro di enormi trasformazioni tecnologiche succedutesi nel corso degli ultimi 25 anni vedono un coerente sviluppo strategico e progettuale del CSP anche nella sua nuova configurazione dal 1998 di Centro di eccellenza per le tecnologie dell’informazione e della comunicazione e dal 2008 di Organismo di ricerca nonché dall’iscrizione sin dal 2001 all’Albo dei Laboratori di ricerca del Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca.

La visione integrata dello sviluppo di reti e servizi innovativi porta nel corso dei successivi anni a 3 diversi fasi di ulteriore sviluppo di tecnologie della convergenza ponendo a base l’utilizzo attivo di architetture hardware e software di tipo open (in particolare sulla parte software con diversi progetti orientati alla promozione del software libero verso la scuola).

Dal 1998 al 2002 una prima fase di ricerca orientata sui servizi a valore aggiunto sulle infrastrutture di comunicazione che portano nel 2001 il CSP a diventare una delle prima organizzazioni a dotarsi di una infrastruttura VoIP (vedi immagine sotto) nonché a sviluppare in collaborazione con Ses – Astra un grande progetto per la convergenza tra satellite e internet (Sat@Once).

Una seconda fase tra il 2003 e il 2007 in cui il tema della convergenza si allarga anche alle tecnologie del sistema televisivo alla prese con il processo di transizione al digitale.

Di particolare importanza in questa fase il Laboratorio congiunto DTTLab realizzato da CSP a Villa Gualino insieme a SUN Microsystem e Telecom Italia per la sperimentazione di servizi interattivi sulla televisione digitale terrestre e le successive attività di sperimentazione sul DVB-T.

Anche in tale ambito l’attenzione di CSP verso il software libero si evidenzia da progetti come quello dedicato allo sviluppo di un Open Media Server di cui all’immagine qui sotto:

In questa fase l’utilizzo di sistemi aperti e di software con le diverse licenze dell’opensource – tra cui una prima significativa raccolta di software libero a uso didattico come nel progetto RASIS (Reti Aperte e Soluzioni Integrate per le Scuole) promosso da AICA, INFN e CSP i cui risultati sono disponibili all’indirizzo http://www.rasis.info/ e il progetto RIUSA dedicato al ricondizionamento di pc obsoleti con software Linux e l’allestimento di un laboratorio aperto al pubblico presso l’Istituto Agnelli  - è ampliato dall’adozione del paradigma dell’Open Content.

Infatti sin dal 2008 le pubblicazioni di CSP, sia esse di natura tecnico-scientifica che divulgativa – vengono rilasciate sotto licenza Creative Commons Attribution (citazione di paternità), Non-Commercial (non a scopi commerciali) e Share-Alike (condividi allo stesso modo).

Una terza fase tra il 2009 e ancora in corso in cui le infrastrutture di rete servono in modo crescente a connettere cose sempre più piccole e dotate di capacità elaborativa.

In tale fase nasce e si sviluppa HPWNET (High Performance Wireless Network) che raggiunge nel 2016 dei 50 nodi di backbone attivi in tutto il Piemonte. Tale infrastruttura diviene l’asse sul quale si realizzano successivamente i progetti di piattaforma dell’Internet of things – IOTNet – nonché le diverse attività che rappresentano un elemento di continuità con il CSP degli anni 90 a partire dalla ricerca applicata sulle tecnologie nel campo della meteorologia e del monitoraggio ambientale che rinnovano i progetti sviluppati – in altro contesto istituzionale, organizzativo e tecnologico – a metà degli anni 90.

Caratteristica rilevante di quest’ultima fase è il sempre maggiore coinvolgimento degli utilizzatori dei servizi digitali innovativi sin dalla fase di progettazione con l’adozione del modello europeo dei Living Labs e il loro sviluppo sul territorio piemontese.

Dal 2008 ad oggi ne sono stati sviluppati 22 in tutto il Piemonte coinvolgendo comunità locali sia su temi generali (lo sviluppo della banda larga e ultra larga in aree rurali e montane) sia specifici (la valorizzazione delle vocazioni economiche, culturali e sociali di ciascun territorio interessato).

Vai all'indice

 

Presidenti & Direttori CSP

Presidenti	Direttori
Umberto Dianzani 1989 – 1990 Gian Paolo Brizio 1990 - 1995 Enzo Ghigo 1995 - 1998 Giovanni Ferrero 1998 - 2016 Giuseppe Benedetto 2016 - oggi	Angelo Raffaele Meo 1991 – 1996 Rodolfo Pedrini 1997-1998 Claudio Inguaggiato 1998-2007 Sergio Duretti 2008-2016 (Roberto Borri – Vice Direttore)