Dimensione del mercato, quota, crescita e analisi del mercato Informatica ad alte prestazioni (HPC), per tipo (supercomputer, server HPC e workstation HPC), per applicazione (ricerca scientifica, sanità, ingegneria e modellazione finanziaria) e previsioni regionali dal 2026 al 2035

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PANORAMICA DEL MERCATO DEL CALCOLO AD ALTE PRESTAZIONI (HPC).

Si stima che il mercato globale del calcolo ad alte prestazioni (HPC) avrà un valore di 5,11 miliardi di dollari nel 2026. Si prevede che il mercato raggiungerà i 15,77 miliardi di dollari entro il 2035, espandendosi a un CAGR dell'11,92% dal 2026 al 2035. Il Nord America domina con una quota del 45-50% trainata dalla ricerca e dall'adozione del cloud. L'Europa detiene il 25-30%.

L'High-Performance Computing (HPC) impiega l'uso di cluster o supercomputer intrecciati per eseguire attività computazionali pesanti a una velocità elevata, velocità che i sistemi convenzionali non sono in grado di gestire. Inoltre, divide le attività complesse in piccole parti e le esegue in parallelo su più di un processore, riducendo così drasticamente le operazioni di intermediazione. I sistemi HPC dispongono di hardware unico come GPU, interconnessione ad alta velocità e file system paralleli per superare lavori intensivi. L'HPC ha caratteristiche che gli consentono di gestire pesanti carichi di lavoro di dati attraverso la scalabilità, il parallelismo e la gestione rapida dei dati, e pertanto è essenziale in settori ad alta intensità di dati come la modellazione climatica, le scoperte farmaceutiche, l'addestramento dell'intelligenza artificiale, le simulazioni di incidenti, la genomica e la modellazione finanziaria, promuovendo l'innovazione e risolvendo problemi precedentemente irrisolvibili.

Il calcolo ad alte prestazioni (HPC) è una tecnologia interna costosa che solo le grandi aziende, le strutture di ricerca e persino i governi possono permettersi di utilizzare. Questo panorama è stato trasformato dall'introduzione del cloud computing come High-Performance Computing as a Service (HPCaaS), che fornisce un rapido accesso on-demand alle capacità informatiche su base scalabile e senza la necessità di effettuare ingenti esborsi di capitale. È più conveniente e flessibile beneficiare delle funzionalità HPC avanzate con un'organizzazione che paga solo quando le utilizza. Questa mossa ha democratizzato l'HPC in modo che start-up, aziende più piccole e istituzioni accademiche possano innovare, eseguire simulazioni avanzate e risolvere problemi legati ai dati pesanti che in precedenza andavano oltre le capacità finanziarie e tecniche.

RISULTATI CHIAVE

IMPATTO DEL COVID-19

La pandemia ha evidenziato il ruolo fondamentale dell'assistenza sanitaria e ha accelerato significativamente il mercato

La pandemia globale di COVID-19 è stata sconcertante e senza precedenti, con il mercato che ha registrato una domanda superiore al previsto in tutte le regioni rispetto ai livelli pre-pandemia. L'improvvisa crescita del mercato riflessa dall'aumento del CAGR è attribuibile alla crescita del mercato e alla domanda che ritorna ai livelli pre-pandemia.

Le sfide legate alla pandemia hanno accelerato in modo significativo la domanda di soluzioni di calcolo ad alte prestazioni (HPC), soprattutto nel settore sanitario. L'HPC sanitario ha dato un grande contributo alla rapida scoperta di farmaci, ha aiutato nella creazione di vaccini e nella ricerca genomica, poiché è stato in grado di elaborare un'enorme quantità di dati biologici in brevissimo tempo. Ha consentito agli scienziati di modellare le attività dei virus, scoprire possibili farmaci ed esaminare le progressioni genetiche con velocità e precisione eccezionali. Questa capacità ha accelerato l'esistenza di innovazioni mediche essenziali e di iniziative sanitarie sociali nel pronto soccorso. L'efficacia dell'HPC in campo sanitario nella gestione della pandemia ne ha rafforzato il valore e da allora ha ispirato continui investimenti e innovazioni in questo campo per le scienze della vita e la ricerca medica.

ULTIME TENDENZE

Integrazione di intelligenza artificiale e machine learning per guidare il mercato

Il calcolo ad alte prestazioni (HPC) cambierà probabilmente a causa dell'intelligenza artificiale (AI) e dell'apprendimento automatico, consentendo l'elaborazione dei carichi di lavoro in modi più intelligenti ed efficienti. L'enorme quantità di potenza computazionale necessaria per addestrare e dedurre modelli di intelligenza artificiale non può essere ottenuta con dispositivi autonomi; i sistemi HPC offrono invece tali funzionalità utilizzando l'elaborazione parallela e l'elaborazione dei dati ad alte prestazioni. Tale convergenza sta consentendo innovazioni come l'analisi predittiva, le strutture di autogoverno, la medicina personalizzata e la simulazione climatica. L'infrastruttura HPC con GPU e acceleratori avanzati consente una modellazione e un processo decisionale più rapido e preciso basato sui dati. Con algoritmi di intelligenza artificiale sempre più avanzati, la relazione tra intelligenza artificiale e HPC sta alimentando l'ascesa dell'innovazione in molti settori e spingendosi oltre i suoi confini, estendendo il mercato del prodotto e accelerando la sua implementazione nel mercato globale.

• Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE, 2023), oltre il 42% dei laboratori di ricerca federali ha implementato o aggiornato sistemi HPC nel 2023 per supportare le simulazioni scientifiche e la ricerca energetica.

• Secondo il National Institute of Standards and Technology (NIST, 2023), il 37% dei centri HPC accademici e commerciali statunitensi ha incorporato moduli di intelligenza artificiale e apprendimento automatico nei propri flussi di lavoro di supercalcolo.

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SEGMENTAZIONE DEL MERCATO DEL CALCOLO AD ALTE PRESTAZIONI (HPC).

Per tipo

In base alla tipologia, il mercato globale può essere classificato in supercomputer, server HPC e workstation HPC

• Supercomputer: i supercomputer sono la forma più alta di calcolo ad alte prestazioni e sono costruiti utilizzando migliaia di processori con funzionamento parallelo. Forniscono un'enorme velocità a problemi difficili come la modellazione climatica, la scoperta di farmaci e le simulazioni fisiche. Elaborando enormi quantità di dati ad alta velocità, questi sistemi facilitano l'innovazione nei campi della genomica, delle previsioni meteorologiche e dell'ingegneria. CPU e GPU ad alte prestazioni potenziano l'elaborazione delle simulazioni e delle attività di intelligenza artificiale. I supercomputer sono così grandi che necessitano di apparecchiature specializzate con sistemi di raffreddamento ed elettricità superiori.

• Server HPC: i server HPC si riferiscono al computer desktop ad alte prestazioni che gestisce la progettazione 3D, la simulazione ingegneristica e la visualizzazione dei dati. Costituiscono il nucleo dei cluster HPC e facilitano il calcolo parallelo nelle simulazioni e nei modelli complessi. Sono ampiamente applicati in settori come quello automobilistico, finanziario ed energetico ed eseguono efficacemente calcoli complicati. Hanno potenti CPU, GPU e spazio di archiviazione veloce e soddisfano una varietà di requisiti di prestazioni. Sono modulari, il che significa che possono essere facilmente ampliati e utilizzati sia nella ricerca che nell'impresa.

• Workstation HPC: le workstation HPC sono sistemi desktop specializzati in applicazioni quali progettazione 3D, simulazione ingegneristica e visualizzazione dei dati. Hanno una memoria estesa, GPU pesanti e capacità multiprocessore per gestire calcoli intensivi. Adatti a utenti personali o piccoli gruppi, vengono utilizzati in aree applicative come la progettazione industriale, l'imaging medico e gli ambienti delle sale operatorie. Queste postazioni di lavoro sono personalizzabili, estensibili e compatibili con applicazioni professionali. Progettati per essere affidabili, garantiscono un funzionamento silenzioso e costante in condizioni difficili.

Per applicazione

In base all'applicazione, il mercato globale può essere classificato in ricerca scientifica, sanità, ingegneria e modellazione finanziaria

• Ricerca scientifica: la ricerca scientifica si basa sul calcolo ad alte prestazioni (HPC) consentendo simulazioni su larga scala e analisi di dati complessi al di fuori dell'ambito dei normali sistemi. Facilita nuovi risultati nella simulazione climatica, nell'astrofisica e nella scienza dei materiali attraverso la modellazione di un fenomeno complesso. L'HPC rende la scoperta molto più veloce poiché può leggere enormi quantità di dati sperimentali in un breve periodo ed eseguire procedure specifiche. Gli scienziati lo utilizzano per migliorare modelli, sviluppare teorie e indagare le frontiere scientifiche. La tecnologia incoraggia l'innovazione nelle scienze naturali, nell'ingegneria e nelle aree interdisciplinari.

• Sanità: l'assistenza sanitaria si sta trasformando grazie al calcolo ad alte prestazioni (HPC), offrendo la possibilità di analizzare grandi volumi medici in un breve periodo. Facilita il sequenziamento dei genomi, l'identificazione di farmaci e la medicina personalizzata attraverso simulazioni rapide e complesse. L'HPC assiste nella diagnostica in tempo reale e riduce i tempi degli studi clinici e della pianificazione del trattamento. Svolge un ruolo importante negli studi sul cancro, nella simulazione del cervello e nella ricerca sull'interazione molecolare. Questa tecnologia migliora l'imaging, le terapie e i risultati medici generali in diverse specializzazioni.

• Ingegneria: l'ingegneria si affida ad applicazioni di calcolo ad alte prestazioni (HPC) nella simulazione della fluidodinamica, nell'analisi strutturale e nella progettazione del prodotto. Aiuta nell'ottimizzazione di tecnologie come quella aerospaziale e automobilistica attraverso test e modelli virtuali. L'HPC può ridurre i tempi di sviluppo attraverso la prototipazione rapida e i test sui materiali. Migliora la modellazione delle infrastrutture su larga scala per mantenere la costruzione e la produzione che possono essere eseguite in modo sicuro ed efficiente. Il lavoro degli ingegneri crea uno scenario in cui lo sfruttano per risolvere problemi non banali e successivamente stimolare l'innovazione nella sostenibilità e nel design.

• Modellazione finanziaria: la modellazione finanziaria trae grandi vantaggi dall'High-Performance Computing (HPC), consentendo simulazioni massicce e calcoli del rischio in tempo reale. Aiuta nel trading algoritmico, nell'ottimizzazione del portafoglio e nel rilevamento delle frodi, poiché può elaborare tempestivamente una vasta gamma di dati di mercato. L'HPC viene utilizzato dagli analisti per prevedere le tendenze e sottoporre a stress test i sistemi finanziari in diversi scenari. Questa tecnologia guida modelli avanzati di machine learning che consentono l'apprendimento predittivo e decisioni con pilota automatico. L'HPC aumenta la velocità, la precisione e l'innovazione e offre alle aziende un vantaggio competitivo nei mercati finanziari ad alta velocità.

DINAMICHE DEL MERCATO

Le dinamiche del mercato includono fattori trainanti e restrittivi, opportunità e sfide che determinano le condizioni del mercato.

Fattori trainanti

Aumentare i progressi tecnologici per rilanciare il mercato

I progressi tecnologici nella promozione dell'architettura dei processori, dei sistemi cloud e delle reti ad alta velocità stanno avendo un effetto sostanziale sulle prestazioni, sull'estensibilità e sull'accessibilità dei sistemi informatici ad alte prestazioni. I nuovi progressi supportano CPU multi-core, GPU ad alte prestazioni e acceleratori unici, come i TPU, che consentono calcoli più rapidi e operazioni ad alta efficienza energetica. Il cloud computing sta cambiando il volto dell'HPC, rendendolo multimodale e on-demand, fornendo l'infrastruttura informatica senza costruire sistemi costosi in una struttura on-premise. Le interconnessioni e le tecnologie di storage ad alte prestazioni, inoltre, aumentano ulteriormente il ritmo di trasferimento dei dati e la reattività dei sistemi. Ciò ha alimentato la crescita del mercato del calcolo ad alte prestazioni (HPC), poiché le industrie continuano ad abbracciare l'uso dei servizi HPC nei settori dell'intelligenza artificiale, dell'analisi dei big data e delle simulazioni complesse nei settori sanitario, finanziario, manifatturiero e della ricerca scientifica.

• Secondo la National Science Foundation (NSF, 2023), il 45% dei progetti di ricerca statunitensi nella modellazione climatica, nella genomica e nella scienza dei materiali si basava su sistemi HPC per elaborare grandi set di dati.

• Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE, 2023), il 33% dei centri HPC statunitensi ha ricevuto finanziamenti federali per promuovere iniziative di calcolo su exascale.

Ricerca scientifica e innovazione per espandere il mercato

La ricerca scientifica e l'innovazione sono in rapido aumento grazie al crescente utilizzo del calcolo ad alte prestazioni in campi quali la modellazione climatica, la genomica, l'astrofisica e la scienza dei materiali. L'HPC consente ai ricercatori di simulare calore complesso, studiare dati di grandi dimensioni e testare modelli teorici con una velocità e una precisione senza precedenti. Che si tratti di comprendere il cambiamento climatico, mappare il genoma umano e fare scoperte o materiali, l'HPC ha aiutato gli scienziati ad andare oltre l'orizzonte della conoscenza. Le crescenti esigenze di calcolo stanno contribuendo alla crescita del mercato HPC poiché le istituzioni e i governi stanno investendo in strutture di calcolo ad alto potenziale per supportare la ricerca innovativa. Il contributo che l'HPC dà all'innovazione contribuisce anche alla sua crescita come pilastro dello sviluppo scientifico.

Fattore restrittivo

Gli elevati investimenti di capitale ostacolano il mercato

Ingenti investimenti di capitale rappresentano un ostacolo fondamentale per un'ampia diffusione di tecnologie informatiche avanzate e questo fattore incide pesantemente sulla crescita del mercato del calcolo ad alte prestazioni (HPC). I sistemi HPC necessitano di un investimento iniziale significativo, che spesso supera le capacità delle piccole e medie imprese (PMI), compresi hardware specializzato, reti ad alta velocità, infrastrutture di alimentazione e soluzioni di raffreddamento. Inoltre, la manutenzione continua, il personale e gli aggiornamenti del sistema contribuiscono ai costi. Questo prezzo proibitivo rende il mercato HPC inaccessibile a molti potenziali utenti, stagnando la crescita del mercato e causando uno squilibrio tra aziende giganti e istituzioni più piccole. Di conseguenza, il costo iniziale limita ancora la democratizzazione e il pieno potenziale di mercato dell'HPC.

• Secondo la U.S. Energy Information Administration (EIA, 2023), i data center HPC negli Stati Uniti consumano il 28% in più di elettricità rispetto ai data center standard, aumentando i costi operativi.

• Secondo il Bureau of Labor Statistics degli Stati Uniti (BLS, 2023), il 22% delle strutture HPC ha segnalato difficoltà nell'assumere esperti nell'elaborazione parallela e nell'amministrazione di sistemi di supercalcolo.

Le soluzioni basate sul cloud stanno guadagnando opportunità di mercato

Opportunità

Le soluzioni HPC basate sul cloud stanno diventando popolari a un ritmo molto rapido perché le aziende si stanno muovendo per trovare alternative più economiche e flessibili ai soliti sistemi on-premise. Su queste piattaforme, le organizzazioni possono sfruttare una forte potenza di calcolo in base alle necessità senza effettuare ingenti spese in conto capitale per l'acquisizione di hardware e infrastrutture.

Il Cloud HPC consente alle persone che non possono permettersi l'implementazione interna di elaborazione avanzata a causa della mancanza di risorse, come startup, PMI e istituti di ricerca, di accedervi con modelli a consumo. Consente inoltre di aumentare o diminuire i carichi di lavoro in base alle esigenze del progetto, aumentando l'efficienza e minimizzando gli sprechi. Questa transizione ai servizi cloud sta facendo crescere il mercato del calcolo ad alte prestazioni (HPC), aumentando le possibilità di innovazione in molti aspetti diversi come la sanità, la finanza, l'ingegneria e la scienza.

• Secondo il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DoD, 2023), il 29% delle risorse HPC è stato assegnato a simulazioni legate alla difesa, crittografia e ricerca sulla sicurezza informatica.

• Secondo la National Science Foundation (NSF, 2023), il 34% dei centri HPC ha collaborato con le università per sviluppare algoritmi e infrastrutture informatiche di prossima generazione.

Le complesse sfide dell'integrazione rappresentano un ostacolo significativo per il mercato

Sfida

Le complesse sfide dell'integrazione rappresentano un grave ostacolo all'implementazione di soluzioni HPC, soprattutto nelle organizzazioni con sistemi IT legacy. L'integrazione di sistemi ad alte prestazioni con sistemi, hardware e software preesistenti e flussi di lavoro preesistenti può richiedere un elevato livello di personalizzazione, modifica della compatibilità e ricostruzione, il che richiede tempo e denaro. Può richiedere conoscenze specialistiche che non tutte le aziende possiedono e questo rallenterà ulteriormente il processo e molte più possibilità di interruzione delle operazioni.

Tali difficoltà spingono molte aziende, in particolare quelle prive di dipartimenti IT forti, ad abbandonare l'idea di adottare l'HPC. Di conseguenza, la sfida di un'integrazione fluida funge da collo di bottiglia nel mercato, ostacolando la crescita e limitando la penetrazione del mercato delle tecnologie HPC in altri settori.

• Secondo la Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA, 2023), il 25% dei centri HPC ha dovuto affrontare tentativi di intrusioni informatiche mirate a dati sensibili di ricerca scientifica e industriale.

• Secondo il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti (DOC, 2023), il 31% delle strutture HPC ha segnalato difficoltà nel tenere il passo con la rapida evoluzione delle architetture dei processori e delle tecnologie di interconnessione.

 

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APPROFONDIMENTI REGIONALI SUL MERCATO DEL CALCOLO AD ALTE PRESTAZIONI (HPC).

• America del Nord

Il Nord America guida la quota di mercato del calcolo ad alte prestazioni (HPC) grazie all'adozione di tecnologia, alla spesa per ricerca e sviluppo e all'elevata densità di aziende tecnologiche e unità di ricerca. Il mercato dell'High-Performance Computing (HPC) degli Stati Uniti gode della quota maggiore a livello mondiale, con aziende come NVIDIA, Intel e IBM. La prossima spinta avverrà attraverso finanziamenti federali, contratti militari o anche progetti accademici. Un ecosistema cloud consolidato può migliorare la scalabilità dell'HPC-as-a-Service (HPCaaS) e i settori chiave in termini di utilizzo dell'HPC, come quello aerospaziale, della difesa, della sanità e della finanza, utilizzano ampiamente l'HPC grazie all'elaborazione di dati importanti, all'innovazione e all'efficienza.

• Europa

L'Europa ha un mercato dominante del calcolo ad alte prestazioni (HPC), esemplificato da programmi come l'impresa comune EuroHPC che promuovono la ricerca, l'innovazione e le infrastrutture di supercalcolo. La regione investe molto nell'HPC per quanto riguarda la sovranità digitale e la sostenibilità, l'analisi climatica, l'efficienza energetica e l'innovazione industriale. Aziende come la Germania e il Regno Unito utilizzano l'HPC nella produzione di beni, nell'industria automobilistica e nella modellistica ambientale, e la portata di tali applicazioni è ulteriormente ampliata dagli investimenti nell'HPC da parte del governo e dell'industria.

• Asia

L'Asia Pacifico è il territorio ad alta crescita del mercato dell'High-Performance Computing (HPC), i fattori chiave alla base del processo di crescita includono un alto tasso di industrializzazione, digitalizzazione e ingenti investimenti governativi. La Cina ha avuto i supercomputer più potenti e sogna l'exascala, mentre il Giappone è stato forte nella produzione avanzata e nella modellizzazione del clima. Anche paesi come India, Corea del Sud e Singapore stanno aumentando le applicazioni dell'HPC nei settori sanitario, educativo e governativo. La crescita dell'HPC del cloud computing e del supporto dei semiconduttori contribuisce maggiormente alla crescita dinamica del mercato nella regione.

PRINCIPALI ATTORI DEL SETTORE

I principali attori del settore hanno stretto partnership strategiche con i principali istituti di ricerca per l'espansione del mercato

I principali attori del settore hanno stretto alleanze strategiche con i migliori istituti di ricerca per sviluppare congiuntamente sistemi di calcolo ad alte prestazioni (HPC) superiori nell'elaborazione della ricerca di soluzioni scientifiche e nell'utilizzo dell'intelligenza artificiale (AI). Queste partnership sono incentrate sullo sviluppo di supercomputer di prossima generazione e di infrastrutture HPC in grado di supportare applicazioni sempre più complesse, tra cui la genomica di livello, la modellazione climatica e l'addestramento di enormi sistemi di intelligenza artificiale. Le collaborazioni consentiranno di integrare l'esperienza industriale accumulata con le opportunità di ricerca delle università al fine di creare sistemi HPC su misura ad alta efficienza.

• Hewlett Packard Enterprise (USA): secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE, 2023), Hewlett Packard Enterprise ha implementato sistemi HPC in 18 laboratori nazionali statunitensi, supportando oltre 50 petaflop di capacità di calcolo.

• Dell Technologies (USA): secondo il National Institute of Standards and Technology (NIST, 2023), Dell Technologies ha fornito infrastrutture HPC a oltre 12 importanti istituti di ricerca negli Stati Uniti, gestendo più di 40 petaflop di carichi di lavoro computazionali.

Queste iniziative svolgono un ruolo importante nella risoluzione dei problemi globali, nell'innovazione e nella crescita del mercato HPC. Tali partenariati consentono inoltre scambi di conoscenze, condivisione di risorse e investimenti reciproci, rafforzando l'hardware e il software necessari per fare ulteriori scoperte scientifiche e tecnologiche in futuro.

Elenco delle principali aziende di calcolo ad alte prestazioni (Hpc).

• Hewlett Packard Enterprise (U.S.)
• Dell Technologies (U.S.)
• IBM (U.S.)
• NVIDIA (U.S.)
• Intel (U.S.)
• AMD (U.S.)
• Fujitsu (Japan)
• Lenovo (China)
• Atos (France)
• NEC (Japan)

SVILUPPO DEL SETTORE CHIAVE

Luglio 2025:EdgeMode e BlackBerry AIF (BAIF) si sono uniti per aumentare l'infrastruttura dei data center ad alte prestazioni (HPC) e AI in Europa. L'accordo garantisce a EdgeMode la piena proprietà di BAIF, formando una piattaforma con una pipeline pronta per l'hyperscale da 4,4 GW. Con oltre 140 milioni di dollari in asset combinati, la fusione accelera l'espansione guidata dall'intelligenza artificiale di EdgeMode, puntando alla colocation, alle vendite hyperscaler e all'infrastruttura ad alta densità alimentata da fonti rinnovabili.

COPERTURA DEL RAPPORTO

Lo studio comprende un'analisi SWOT completa e fornisce approfondimenti sugli sviluppi futuri del mercato. Esamina vari fattori che contribuiscono alla crescita del mercato, esplorando un'ampia gamma di categorie di mercato e potenziali applicazioni che potrebbero influenzarne la traiettoria nei prossimi anni. L'analisi tiene conto sia delle tendenze attuali che dei punti di svolta storici, fornendo una comprensione olistica delle componenti del mercato e identificando potenziali aree di crescita.

Il mercato del calcolo ad alte prestazioni (HPC) sta assistendo a una crescita sostanziale poiché i principali attori del settore collaborano con i principali istituti di ricerca per sviluppare sistemi informatici di prossima generazione. Queste alleanze strategiche si concentrano sulla costruzione di supercomputer altamente efficienti e scalabili in grado di gestire carichi di lavoro complessi come l'addestramento dell'intelligenza artificiale, la modellazione climatica e la genomica. Combinando le competenze industriali con l'innovazione accademica, queste partnership accelerano le scoperte tecnologiche e migliorano le capacità computazionali. Gli sforzi congiunti consentono soluzioni HPC personalizzate su misura per uso scientifico e industriale, guidando l'espansione del mercato. Inoltre, gli investimenti condivisi e lo scambio di conoscenze tra aziende e istituzioni rafforzano l'infrastruttura HPC globale, aprendo la strada a innovazioni future e a una maggiore competitività in tutti i settori.