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La course aux Exaflops

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Avec Atos, la France se situe dans le peloton mondial de la course aux supercalculateurs exaflopiques. Des défis à la hauteur des enjeux de la recherche et de l’industrie.

La course aux Exaflops

Les entreprises citées

La Chine, les états-Unis et le Japon mènent la course aux supercalculateurs exaflopiques qui offriront à l’horizon 2019-2020 des puissances de calcul de l’ordre de l’exaflop (1 milliard de milliards d’opérations par seconde), alors que les supercalculateurs les plus puissants actuels se situent à l’échelle des petaflops (1 million de milliards d’opérations par seconde). Les moyens mobilisés sont considérables : 3 milliards de dollars pour les États-Unis, autant pour la Chine et 1 milliard de dollars pour le Japon.

L’Europe, dont un seul supercalculateur figure dans le Top 10 mondial, entend profiter de ce développement pour rattraper son retard. Dans le cadre de l’initiative Euro-HPC, lancée en mars 2017, la Commission européenne envisage d’investir 1 milliard d’euros avec des états membres pour se doter d’une infrastructure communautaire de calcul intensif avec au moins deux supercalculateurs exaflopiques.

Les enjeux sont de taille. « Ces futurs moyens feront progresser la recherche scientifique et industrielle dans des domaines comme la simulation du climat, des systèmes biologiques ou des répliques des séismes, explique Philippe Lavocat, le PDG du Genci, l’organisme qui pilote l’équipement de la France en calcul intensif. » Ce développement conditionne aussi la compétitivité de l’industrie. « Grâce à la simulation numérique du crash-test, Renault épargne trois ans et demi sur le développement de ses voitures, ajoute-t-il. Cela donne une idée de l’avantage économique du calcul intensif. »

La maîtrise du processeur

La Chine, qui dispose depuis trois ans du supercalculateur le plus puissant au monde, semble avoir l’avantage. « Compte tenu des moyens énormes qu’ils mobilisent, les Chinois vont probablement franchir les premiers la barre de l’exaflop, pressent Philippe Vannier, le directeur technique d’Atos. Mais leur supercalculateur exaflopique sera une machine de démonstration et non de production. » La Chine a réussi non seulement à détrôner les États-Unis mais aussi à maîtriser le cœur technologique des supercalculateurs : le processeur. Un exemple que l’Europe veut méditer avec son projet European Processor Initiative piloté par Atos avec onze partenaires, dont le CEA et Genci. « C’est une question essentielle d’indépendance et de souveraineté », martèle Philippe Lavocat.

Avec Atos, seul constructeur européen de supercalculateurs, la France se situe au peloton mondial de la course. Du moins sur le plan technologique. « Nous ne sommes pas dans les machines de Formule 1 comme les Chinois, affirme Philippe Vannier. Nous sommes dans les machines de production. Dans ce domaine, nous pensons terminer en tête de la course aux exaflops en 2021-2022. »

Les défis à relever se situent aux niveaux de l’encombrement, de la consommation d’énergie et des coûts. « Nous saurions fournir des machines exaflopiques si le client acceptait d’en payer le prix, confie Philippe Vannier. Nous travaillons sur les composants, l’architecture de calcul, le refroidissement pour réduire l’encombrement, la consommation d’énergie et le coût. » Atos s’estime aujourd’hui au milieu du chemin. Son module de calcul BullSequana de 1 petaflop offre la même puissance de calcul que le supercalculateur Tera-100 livré au CEA en 2010 pour une surface occupée au sol 30 fois moindre et une consommation d’énergie 15 fois inférieure. Reste à faire l’autre moitié du chemin. 

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