Le infrastrutture digitali per la ricerca rappresentano oggi un asset strategico quanto strade e ferrovie lo sono state nel passato.
In questo scenario, l’Italia vanta risultati di assoluto rilievo. Per potenza di calcolo, il nostro Paese si colloca infatti ai primi posti a livello globale, grazie a supercomputer come Leonardo, attualmente tra i più performanti al mondo, secondo la classifica TOP500.
Il progetto TeRABIT porta questa eccellenza a un livello superiore.
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Infrastrutture digitali, il nuovo motore dello sviluppo: i risultati italiani
Non meno significativa è la rete della ricerca scientifica: con oltre 24.000 chilometri di dorsali in fibra ottica, la rete italiana GARR rappresenta la più estesa infrastruttura di connettività per la ricerca e l’istruzione in Europa, secondo i dati del report annuale della rete europea GÉANT ed oggi può contare su una dorsale in fibra ottica di circa 36 Terabit al secondo.
Tuttavia, mediamente, la percezione delle persone non è allineata a questi dati e non si ha una forte consapevolezza di come gli investimenti in infrastrutture digitali abbiano delle ricadute concrete sulla qualità della ricerca e di conseguenza un impatto diretto sulla qualità della vita.
La spinta del PNRR e la coesione del sistema ricerca
Un impulso importante per potenziare il panorama digitale italiano è stato dato dall’utilizzo dei fondi PNRR che, con una gestione sapiente e in tempi record, hanno permesso di completare dei progetti che erano ideati da tempo e che finalmente hanno potuto vedere la luce. Un aspetto da sottolineare, in questo quadro, è la grande coesione del mondo della ricerca che ha visto molti enti e università unirsi per portare avanti iniziative fra di loro complementari, come, ad esempio, nel caso di TeRABIT e del Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing.
La visione di TeRABIT: rete, cloud e supercalcolo integrati
In particolare, TeRABIT è l’infrastruttura di ricerca che sta trasformando il modo in cui la comunità scientifica nazionale accede alle risorse computazionali e si connette con il resto del mondo.
Il progetto è nato nel gennaio 2023 con un nome che è già una promessa: mille miliardi di bit al secondo. Un terabit, appunto. Coordinato dall’INFN e finanziato con 41 milioni di euro dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) nell’ambito della Missione 4 (Istruzione e Ricerca), TeRABIT si basa sull’esperienza consolidata di quattro partner scientifici di eccellenza: GARR, INFN, OGS e CINECA.
Al cuore di TeRABIT c’è un’idea visionaria, ovvero integrare e potenziare tre grandi infrastrutture di ricerca strategiche nazionali: la rete nazionale della ricerca GARR-T, il nodo HPC PRACE-Italy di OGS presso CINECA e il sistema di servizi cloud distribuito HPC-BD-AI dell’INFN, per creare una piattaforma digitale senza precedenti, che integra una rete ad altissime prestazioni con risorse HPC e calcolo distribuito per tutta la comunità scientifica.
L’HPC distribuito e la nuova prossimità digitale
L’infrastruttura si fonda su tre pilastri fondamentali:
- l’estensione di una rete digitale sempre più veloce e capillare,
- il potenziamento del calcolo HPC tradizionale e
- l’integrazione tra i due attraverso innovative “bolle HPC” distribuite che avvicinano l’HPC all’utente e ai dati.
Questo significa che i ricercatori possono accedere a risorse di calcolo ad alte prestazioni ovunque si trovino, senza dover più dipendere esclusivamente dai grandi data center centralizzati. L’HPC distribuito rappresenta una delle principali innovazioni introdotte da TeRABIT, avvicinando fisicamente la potenza di calcolo ai ricercatori e consentendo loro di sfruttare velocemente queste risorse.
La rivoluzione digitale della Sardegna
Se TeRABIT serve ampie aree del territorio nazionale, è in Sardegna che il suo impatto si rivela davvero dirompente. Il completamento dell’anello in fibra ottica di circa 1.100 km su tutto il territorio regionale, realizzato da GARR e integrato nella rete nazionale GARR-T, ha introdotto una connettività ad altissime prestazioni in tutta l’isola con 1,6 Terabit al secondo di capacità aggregata interna alla regione. L’infrastruttura garantisce inoltre per la prima volta quattro collegamenti stabili e performanti a 400 Gbps con il continente attraverso cavi sottomarini, proiettando la Sardegna al centro delle reti della ricerca internazionali.
Oggi, la Sardegna è perfettamente integrata con il resto della dorsale nazionale e può quindi contare su una connettività all’avanguardia, capace di garantire prestazioni elevate anche verso le destinazioni internazionali. Si tratta di un passo fondamentale non solo per la comunità della ricerca, con i suoi progetti di eccellenza, ma anche per l’università, la cultura e, più in generale, per lo sviluppo del territorio.
Il legame tra TeRABIT ed Einstein Telescope
Questa trasformazione infrastrutturale non è casuale nel momento in cui si discute della candidatura italiana per ospitare l’Einstein Telescope. Il futuro osservatorio europeo di onde gravitazionali richiederà la condivisione, con bassissima latenza, di enormi quantità di dati con la comunità scientifica globale. Il collegamento in fibra ultraveloce del sito di Sos Enattos, candidato a ospitare Einstein Telescope, non è solo essenziale per l’esperimento: è la dimostrazione concreta che l’Italia può competere ai massimi livelli internazionali.
UrgentShake: quando il supercalcolo salva vite
Un esempio concreto del potenziale applicativo di TeRABIT è UrgentShake, il caso d’uso pilota sviluppato dall’OGS che dimostra come l’infrastruttura possa avere un impatto diretto sulla sicurezza dei cittadini. UrgentShake è un sistema di urgent computing per la generazione rapida di scenari di scuotimento sismico basati su simulazioni fisiche, sviluppato nell’ambito dell’ambiziosa iniziativa realizzata grazie al contributo della comunità HPC-TRES (HPC Training and Research for Earth Sciences), coordinata da OGS e CINECA con il supporto del Ministero dell’Università e della Ricerca.
I terremoti rappresentano una minaccia significativa a livello globale, e in situazioni di emergenza è fondamentale conoscere rapidamente e accuratamente lo scuotimento del terreno e simulare il danno atteso. I modelli numerici permettono stime precise dello scuotimento, ma finora hanno richiesto tempi di calcolo incompatibili con l’emergenza e le attività di search and rescue. Grazie all’infrastruttura di rete e calcolo avanzata messa a disposizione da TeRABIT, OGS può oggi accedere a risorse HPC di ultima generazione e integrare funzionalità di urgent computing, riducendo drasticamente i tempi di elaborazione e aumentando la qualità delle informazioni da trasmettere alla Protezione Civile per la gestione dell’emergenza.
Una rete per la ricerca e per i territori
L’evento del 9 luglio 2025 a Cagliari, “Verso Einstein Telescope: i risultati di TeRABIT e ETIC. Dai progetti PNRR reti iperveloci e laboratori avanzati per lo sviluppo della ricerca e del territorio”, ha celebrato non solo un’infrastruttura tecnica, ma una visione di sviluppo che va oltre i confini della ricerca pura. La rete GARR-T permette infatti un salto qualitativo non solo per università e istituti di ricerca, ma anche, in modo indiretto, per tantissime altre realtà locali come scuole, istituti sanitari e consorzi industriali che faranno ricerca. È un’infrastruttura che può catalizzare lo sviluppo territoriale, trattenere i talenti e attrarre investimenti.
L’Italia nell’ecosistema europeo del supercalcolo
TeRABIT si inserisce perfettamente nel panorama internazionale delle infrastrutture di ricerca. Con le azioni già implementate, la rete GARR raggiunge oggi il massimo livello europeo, con capacità analoghe a quelle della dorsale europea GÉANT. PRACE-Italy è parte del progetto PRACE sin dalla sua creazione ed è stato preparatorio per l’iniziativa EuroHPC. L’Italia ospita due nodi principali di entrambi i progetti e offre ai propri ricercatori prestazioni a livello d’eccellenza nel panorama mondiale.
Infrastrutture digitali come fondamento del futuro
TeRABIT rappresenta la dimostrazione che l’Italia può essere protagonista nella rivoluzione digitale globale e che investire in ricerca e innovazione significa investire nel futuro del Paese. Quando un ricercatore in Sardegna può accedere istantaneamente alle stesse risorse computazionali di un collega a Trieste, quando un sistema di early warning per i terremoti può fornire informazioni cruciali in pochi minuti invece che in ore, quando una regione può candidarsi a ospitare uno dei più importanti esperimenti scientifici mondiali, significa che la trasformazione digitale non è più una promessa futura, ma una realtà presente che ricorda come le infrastrutture siano le fondamenta su cui costruire il futuro della conoscenza e del progresso.
