Simulation numérique : l’IRT SystemX va développer les algorithmes du futur

Afin de répondre aux besoins exponentiels de simulation numérique, aux capacités toujours plus importantes des super-calculateurs et du Cloud Computing, ainsi qu’aux nouvelles pratiques métiers, l’IRT lance des développements basés sur les algorithmes asynchrones.

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Simulation numérique : l’IRT SystemX va développer les algorithmes du futur

L’IRT SystemX, dédié à l’ingénierie numérique des systèmes du futur, lance le projet APA (Algorithmique Parallèle et technologie d’Accès à distance), dont l’objectif est de définir des algorithmes qui seront intégrés dans les environnements et outils de simulation numérique exploitant le parallélisme pour des analyses dédiées à la mécanique des structures, à la dynamique des fluides et à l’électromagnétisme, à destinations des secteurs de l’automobile, de l’aéronautique et de l’énergie.

Ces algorithmes inédits seront adaptés aux nouvelles pratiques en matière de simulation numérique : co-conception ; accès mobile et à distance aux outils ; architectures technologiques multiprocesseurs et distribuées ; cloud computing… En effet, les utilisateurs de la simulation numérique veulent aujourd’hui des environnements unifiés, automatisés et accessibles à distance via une simple connexion Internet. Or les systèmes actuels présentent deux écueils par rapport aux nouvelles attentes des professionnels : un manque d’interactivité entre postes utilisateurs et serveurs HPC sollicités lors du pré- et post- traitement des données ; une incapacité à proposer un accès aux outils via les technologies et réseaux IP.

Un projet de 36 mois

Outre le fait d’apporter des réponses concrètes à ces attentes, le projet APA porté par L’Ecole centrale de Paris et l’éditeur ESI Group, en partenariat avec OVH - Oxalya et l’Université de de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), pour une durée de 36 mois, va aussi tenir compte des nouvelles architectures de systèmes qui, pour offrir la puissance demandée en augmentation constante, ont adopté des modèles multicœurs et des schémas de parallélisation complexes (parallélisation des traitements dans les unités de calcul des cœurs, entre les différents cœurs d’un processeur, entre les différents processeurs). L’architecture du nœud de calcul elle-même a changé avec une augmentation des unités vectorielles, la mise en place de couplage multicœur – CPU, des hiérarchies mémoires complexes et d’accès non-uniforme, etc. Enfin, les algorithmes développés tiendront compte des évolutions des pratiques métiers dont la coconception qui nécessite des échanges d’informations entre donneurs d’ordre et sous-traitants, ces informations étant ensuite réintégrées dans le processus global de conception auquel participent plusieurs sociétés et laboratoires de recherche.

« L’ambition du projet APA est de développer de nouveaux algorithmes asynchrones, robustes et performants. Ceux-ci présentent un fort potentiel avec l'apparition de machines disposant de plusieurs milliers de cœurs ou réparties sur différents sites, car elles permettent de s'affranchir de synchronisations régulières et fréquentes par rapport aux algorithmes classiques », explique Paul Labrogère, Directeur programme technologies & outils, de l’IRT SystemX.

En permettant le développement de ces algorithmes asynchrones échelonnables, le projet APA dotera les outils de simulation numérique des capacités requises pour utiliser au mieux les nouvelles architectures reposant sur des machines parallèles de plus de 200 000 cœurs et/ou réparties sur des sites géographiquement distincts, voire dans le cloud, tout en exploitant la puissance des supercalculateurs.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.irt-systemx.fr

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