High Performance Computing

Da questo anno accademico, ogni secondo semestre terrò un insegnamento in inglese dal titolo High Performance Computing. Sarà incentrato su due temi principali: calcolo parallelo e computer quantistici. Il primo è un tema tradizionale dell’ingegneria informatica. L’idea del calcolo parallelo risale alla fine degli anni ’50, ma il primo esemplare di computer multiprocessore è stato introdotto nel 1962. Fino agli anni ’90, il calcolo ad alte prestazioni di tipo parallelo è stato riservato solo a poche realtà istituzionali o aziendali in grado di acquistare macchine molto costose, anche in termini di manutenzione. Queste macchine ingombranti, spesso difficili da programmare, sono ormai pezzi da museo. Negli anni ’90 si è passati ai cluster, insiemi di computer a basso costo connessi da una rete a larga banda e bassa latenza. Rispetto ai computer paralleli tradizionali, i cluster costano poco e sono molto più scalabili. Dal 2017, l’Università di Parma si è dotata di un cluster per il calcolo scientifico ad alte prestazioni (https://www.hpc.unipr.it/), utilizzato da numerosi gruppi di ricerca di diversi Dipartimenti. Alcune macchine sono dotate di GPU, ovvero processori ad alto parallelismo specializzati nelle elaborazioni grafiche e matriciali. Le GPU, da dieci anni a questa parte, hanno dato un nuovo impulso al settore del calcolo parallelo.
Il tema della computazione quantistica, che ho affrontato già in diversi articoli, è invece completamente nuovo, non tanto come concezione, quanto come realizzazione concreta. I primi processori quantistici sono stati resi disponibili al pubblico (in Cloud) da IBM nel 2016. A breve sarà il turno di Google, Rigetti e Microsoft. Gli studenti avranno di che divertirsi!