Calcul intensif : cap sur les exaFlops
Alors que le monde du calcul intensif aborde tout juste l’ère des pétaFlops, la recherche se penche déjà sur l’étape d’après : le calcul à l’échelle des exaFlops. Le numéro un mondial des microprocesseurs Intel, l’institut de recherche belge en microélectronique Imec et cinq universités flamandes (Anvers, Gant, Hasselt, l’université catholique de Louvain et la Vrije Universiteit Brussel) viennent ainsi d’inaugurer l’ExaScience Lab. Situé au centre de recherche de l’Imec à Louvain (Belgique), ce laboratoire va développer des logiciels destinés à tourner sur les futurs supercalculateurs exaflopiques
Aujourd’hui, les supercalculateurs offrant une puissance à l’échelle du pétaflops (un pétaflops équivaut à 1015 opérations en virgule flottante par seconde, un exaFlops 1018) se comptent sur les doigts de la main. La France en détient un seul, le Tera-100, construit par Bull et mis récemment en service au CEA, à Saclay, pour des applications de simulation nucléaire.
Les supercalculateurs exaflopiques offriront des performances mille fois plus élevées. Ils seront équipés jusqu’à un million de cœurs de processeur. L’avènement d’une telle puissance de calcul pourrait conduire à la capacité de simuler des systèmes très complexes, impossibles à dupliquer aujourd’hui, comme le corps humain ou le climat terrestre. Le résultat, en cas de succès, pourrait amener à trouver des remèdes contre certaines maladies ou la possibilité de mieux prévoir les catastrophes naturelles.
Trente chercheurs en 2012
Doté d'une vingtaine de chercheurs, auxquels s’associeront une dizaine de plus d’ici à 2012, l’ExaScience Lab de Flandre axera son action sur des applications scientifiques, à commencer par la simulation et la prévision de la ''météo spatiale'', autrement dit l’activité électromagnétique dans l’espace entourant l’atmosphère terrestre. Les éruptions solaires, gigantesques explosions dans l’atmosphère du Soleil, sont en effet capables de causer des dommages directs sur la Terre. Ils peuvent ainsi affecter les réseaux électriques, les pipelines et la qualité des communications sans fil. C’est là qu’intervient l’exa-informatique, pour prévoir fidèlement et comprendre leurs effets. Choisis pour leur extrême complexité, les logiciels qui seront développés à cet effet devraient pouvoir s’utiliser aussi pour résoudre de nombreux autres problèmes.
La construction de tels monstres du calcul comportant jusqu'à un million de cœurs, tous fonctionnant de concert sur une longue durée, pose de nombreux défis, tant sur le plan de la consommation d’énergie qu’en matière programmation.
Des méthodes de programmation et des logiciels entièrement nouveaux seront donc nécessaires pour ramener la consommation électrique à des niveaux acceptables et pour rendre le système tolérant aux pannes. Des enjeux auxquels il faudra répondre pour faire de l’exa-informatique une réalité.
Ridha Loukil
