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Edito : 2020 : l'odyssée du superordinateur exaflopique

Le 25 novembre 2010, le CEA a inauguré, à Bruyères-le-Châtel, en banlieue parisienne, .le plus puissant supercalculateur européen et le sixième ordinateur le plus puissant au monde derrière deux supercalculateurs chinois, classés 1er et 3ème, deux américains, 2ème et 5ème, et un japonais.

Construit par Bull, le Tera 100 affiche des performances exceptionnelles, consacrées par une récompense à la récente conférence Supercomputing. La machine du CEA, qui occupe une pièce de 600 m2, comprend plus de 17 480 processeurs représentant 140 000 unités de calcul. Sa puissance défie l'entendement puisqu'elle dépasse pour la première fois la barre du million de milliard d'opérations par seconde (pétaflops) en Europe et lui permet de réaliser davantage d'opérations à la seconde que ne le ferait l'intégralité de la population mondiale en 48 heures, à raison d'une opération par seconde.

Mais cette machine dispose également d'une mémoire vive phénoménale qui atteint 300 téraoctets, l'équivalent d'environ un million de PC traditionnels. Sa capacité de stockage atteint les 20 pétaoctets, soit plus de 20 millions de gigaoctets, ce qui lui permettrait de stocker 25 milliards de livres.

Sa vitesse de transferts de données est également impressionnante puisqu'il transfère l'information à une vitesse de 500 gigaoctets par seconde, ce qui reviendrait à remplir un disque dur d'un PC moderne en moins de deux secondes. Cette machine de tous les superlatifs tourne avec des logiciels libres sous Linux.

On mesure mieux les progrès accomplis en matière de puissance de calcul quand on sait que le Cray-1, le « must » des supercalculateurs des années 1980, était moins puissant qu'un ordinateur portable de 2010.

Depuis l'Antiquité, l'homme n'a cessé d'inventer des machines pour mieux compter mais c'est l'avènement des premiers calculateurs informatiques dans les années 40 qui a donné à l'espèce humaine une puissance de calcul inimaginable et celle ci a augmenté en moyenne d'un facteur mille tous les 10 ans depuis la naissance de l'informatique.

Mais à quoi peut servir la puissance d'une machine comme le Tera 100 ? A faire gagner du temps et donc de l'argent dans tous les domaines scientifiques et industriels : climatologie, biologie, médecine, économie, énergie, conception de matériaux...

Le Tera 100, ordinateur à vocation militaire, sera surclassé dès 2011, dans le cadre de l'accord Prace (Partnership for advanced computing in Europe), par « Curie », un supercalculateur civil, qui aura une puissance de calcul de 1,5 pétaflop. Sur un parc mondial de sept machines vraiment opérationnelles, l'Europe disposera alors de deux ordinateurs "pétaflopiques ». Mais elle prépare déjà la prochaine génération de superordinateurs "exaflopiques", mille fois plus rapides, pour 2018.

Avec ces futures machines qui pourront travailler à plus de 1000 milliards de milliards d'opérations par seconde, le saut ne sera pas seulement quantitatif mais qualitatif et conceptuel car les chercheurs disposeront alors d'une capacité de calcul leur permettant de modéliser et de simuler la complexité inouïe du vivant. Ils pourront par exemple concevoir et tester de manière entièrement virtuelle de nouvelles molécules complexes à visée thérapeutique et décrypter l'ensemble des interactions entre gènes et protéines.

Dans tous les domaines industriels, énergie, nouveaux matériaux, transports, électronique, ces monstres de calcul permettront également des avancées majeures et permettant des modélisations au niveau atomique de phénomènes complexes. On peut donc se réjouir que la France et l'Europe soient, pour l'instant, à la pointe mondiale dans ce domaine stratégique des superordinateurs.

René Trégouët

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

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  • Hélas, ce super-ordinateur ne répond pas aux attentes du marché... La part de budget consacrée à l'informatique ne cesse de baisser dans le monde depuis plus de 10 ans alors que sa puissance ne cesse d'augmenter et ses prix de baisser ! En fait, son usage est toujours aussi contraignant et rebutant, qu'il soit puissant ou pas puissant. Son ergonomie multifenêtres + souris est stupide car elle ne tente même pas de copier la communication humaine qui passe par le langage. Son "intelligence" qu'il soit puissant ou pas puissant" est toujours nulle : il n'obéit qu'aux instructions des informaticiens.

    Pourtant, tout au fond de lui, il marche au booléen : logique et capacité de calcul sont innés. Mais l'informaticien ne les laissent surtout pas s'exprimer. Il lui donne des ordres, pas des connaissances. Sa mémoire est illimitée et fiable mais il n'y met que données et instructions alors qu'on pourrait y placer nos connaissances. Raisonnement sur connaissance = INTELLIGENCE, production de connaissances nouvelles, capacité de dialoguer et de conseiller, de tester des idées. Avec un logiciel pour extraire automatiquement les connaissances humaines inconscientes (il existe !) on obtient une machine qui programme elle-même en interviewant ses utilisateurs (elle existe !).

    Mais, qui va offrir au public cette intelligence qui va lui permettre de s'affranchir enfin de l'intermédiaire informaticien et de faire de l'ordinateur sa chose ? Qui va même l'informer qu'elle existe ? Sûrement pas les informaticiens... Ils tenteront plutôt de faire rêver sur sa "puissance", qui ne perturbe pas leur monopole. Mais, justement, le public s'en fiche.

  • AlainMocchetti

    9/08/2016

    SUPERCALCULATEURS EXAFLOPIQUES – LE POINT SUR L’AVANCEMENT PHYSIQUE DE L’EDIFICATION DES 6 SUPERCALCULTEURS
    Dans le secret le plus total, les grandes puissances économiques de ce monde, à savoir les USA, la Russie (dans peu de temps) , la Chine, le Japon, la Hollande et l’Europe, procèdent à l’incroyable édification de Supercalculateurs Exaflopiques qui seront 62 fois plus grands que SEQUOIA le Supercalculateur Pétaflopique des Services de la Défense des USA (16 Pétaflops), ils seront achevés et opérationnels en 2020 dans moins de 5 ans. Pour rappel un Supercalculateur Exaflopique fait un milliard de milliards de flops par seconde. La Hollande s’est lancée dans un défi sans commune mesure en voulant coupler un Supercalculateur Exaflopique fourni par IBM à un Radiotélescope hollandais, le rendant ainsi des milliers de fois plus précis et des milliers de fois plus rapide pour 2020. C’est un gigantesque bond en avant pour l’informatique et ce n’est que les prémisses du Supercalculateur Zettaflopique Internationnal (SZI) qui sera en 2050, 1000 fois plus rapide et 1000 fois plus grand que les 6 Supercalculateurs Exaflopiques en cours de construction. Parallèlement à ces gigantesques édifications, la NSA est en train de construire le Supercalculateur Quantique le plus puissant et le plus rapide du monde qui percera instantanément tous les codes secrets et cryptages existants au monde. Ce Supercalculateur entrera en service en 2020 et fera des USA l’hyperpuissance number one écononmique et militaire de la planète. Suite dans une prochaine rubrique SUPERCALCULATEURS EXAFLOPIQUES. Il est à parier que les autres grandes puissances emboiteront le pas aux USA. Les puissances émergentes comme l'Inde, l'Iran, le Brésil, l'Argentine comptent dans un futur à moyen terme accéder à l'exaflop.

    Alain Mocchetti
    Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
    Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
    UFR Sciences de Metz
    alainmocchetti@sfr.fr

  • AlainMocchetti

    9/08/2016

    SUPERCALCULATEUR ZETTAFLOPIQUE - RECAPITULATIF GENERAL

    PAS AVANT 2050
    Un supercalculateur est dit zettaflopique si sa puissance de calcul est supérieure ou égale à 1000 millards de milliards de calcul par seconde soit 10^21 flops/seconde et inférieure au sens strict à 1 000 000 milliards de milliards de flops/seconde.
    Un supercalculateur pétaflopique de 20 pétaflops/seconde consomme 10 mégawatts d'électricté, ce qui veut dire qu'un supercalulateur zettaflopique consommerait 500 000 mégawatts. Il ne faudrait pas moins de 320 EPR pour faire fonctionner cet hyperordinateur. Le projet si il y a lieu dans le futur sera utopique, lunaire et cyclopéen. Un tel supercalculateur ne verra pas le jour à cause de son prix prohibitif qui serait de l'ordre de 3000 milliards d'euros. Aucune puissance au monde ne possède une telle somme. Si tous les pays du monde contribuaient financièrement à la construction de cet hyperordinateur du futur, alors financièrement ce serait possible. Il resterait à choisir un lieu de construction unique et à choisir entre IBM, Futjitsu-Siemens, Bull, .... pour la conception, la construction et les essais de ce monstre d'acier, de fibre optique et de silicone. Il va de soi tout comme la SSI (Station Spatiale Internationale) que le Supercalculateur Zettaflopique n'existerait qu'en 1 seul exemplaire et serait la propriété de tous les pays du monde entier. Du point de vue espace au sol, il occuperait une superficie 50000 fois plus grande que celle qu'occupe SEQUOIA le Supercalculateur Pétaflopique du Réseau de la Défense des USA. Voir la vidéo de SEQUOIA ci-dessus.
    Suite dans une prochaine rubrique Supercalculateurs Zettaflopiques.

    SEQUOIA
    https://youtu.be/gz_ULsKVCTo

    CONSOMMATION ELECTRIQUE PROHIBITIVE
    Une Entité Informatique consommant 1 Mégawatt coûte en terme d'électricité 1 Million de dollars par an, donc un Supercalculateur Zettaflopique coûterait 500 Millards de dollars pour une année d'exploitation, ce qui serait prohibitif pour l'ensemble des Nations participant financièrement à la construction du Supercalculateur Zettaflopique. Les ingénieurs de recherche vont devoir plancher pour réduire de manière significative la consommation électrique (d'un facteur 100 au moins) des Supercalculateurs. IBM travaille actuellement sur un futur Supercalculateur Exaflopique Hollandais qui va consommer au terme des travaux de recherche et de développement beaucoup moins d'électricité que prévu

    ARCHITECTURE
    L'architecture interne du Supercalculateur Zettaflopique serait la réunion de 1000 Supercalculateurs Exaflopiques dont l'architecture interne a été définie plus bas sur le mur du Compte Facebook David Mocchetti. Pour rappel un Hyperordinateur Exaflopique comporte pas moins de 340 millions de microprocesseurs du type 3 Ghz, ce qui veut dire que l'Hyperordinateur Zettaflopique comporterait pas moins de 340 milliards de microprocessseurs du type 3 Ghz. Il comporterait plusieurs millions de disques durs et sa mémoire vive avoisinnerait plusieurs dizaines de milliers de téraoctets (Mémoire Ram).
    Il existerait 2 architectures générales du Supercalculateur Zettaflopique, soit un réseau de 1000 Supercalculateurs Exaflopiques ou soit un Supercalculateur Zettaflopique centralisé en un point donné de la planète.

    HAL 9000
    Tout comme le superordinateur installé dans le vaisseau spatial Le Discovery dans le film mythe 2010, le Supercalculateur Zettaflopique qui sera construit en 2050 aura pour nom HAL 9000 pour faire hommage à 2010, le film de science fiction des années 80. 2010 est le 2ème volet du film : 2001, Odyssée de l'Espace de 1969. HAL 9000 qu'il soit construit selon un réseau de 1000 Supercalculateurs Exaflopiques ou soit un Hyperordinateur Zettaflopique centralisé en un point de la planète sera un véritable CERVEAU D'ACIER.
    Vivement 2050, je ne serai plus la pour suivre sa construction dont la durée s'échelonnera entre 10 et 20 ans.
    Des travaux de recherche sont réalisés présentement par IBM le géant de l'informatique des USA pour réduire la consommation électrique des Supercalculateurs d'un facteur 100, ce qui conduira à une facture d'électricité de 5 milliards d'euros par année d'exploitation du CERVEAU D'ACIER ce qui est acceptable vu que le coût des études, de la construction et des essais de HAL 9000 s’élèvera à 3000 milliards d"euros.
    IL faudra 3 réacteurs EPR de 1600 Mégawatts pour alimenter le CERVEAU D'ACIER.

    OPTIMUM TECHNOLOGIQUE
    Les Scientifiques et les Ingénieurs sont sur que le Supercalculateur Zettaflopique si il est construit, constituera le système informatique le plus puissant et le plus gigantesque du monde, dans le futur il n'y aura pas d'hyperordinateur plus puissant tels que le 10zetta ou le 100zetta. Le Supercalculteur Zettaflopique est l'optimum technologique de l'informatique binaire. Sa construction devrait s'échelonner sur une période de 20 ans aux environs des années 2050. Pour rappel, le Supercalulateur Zettaflopique aura une puissance de calcul de 1000 milliards de milliards de flops/s. A suivre dans une prochaine rubrique Supercalculateur Zettaflopique.

    FAISABILITE DU PROJET
    L'Étude de faisabilité dans la gestion de projets est une étude qui s'attache à vérifier que le projet soit techniquement faisable et économiquement viable. Dans une optique plus large, on distingue les volets suivants dans une étude de faisabilité : étude technique, commerciale, économique, juridique et d'organisation.
    Cette étude se base sur une consultation des maîtres d’œuvres potentiels, la comparaison des propositions techniques et des scénarios financiers possibles, ainsi que sur l'analyse des environnements d'affaire et l'historique des projets similaires. Au bout du compte, l'étude de faisabilité doit justifier le projet en termes d’objectifs chiffrés, réalistes, mesurables, atteignables et temporellement définis (méthode S.M.A.R.T.), dans un contexte donné tout en présentant les moyens pour les réaliser.
    L'étude de faisabilité sera utilisée lors de la rédaction du Plan d’affaire de l'entreprise en démarrage ou l'analyse d'affaire du projet qui, ensemble avec le calcul du retour sur investissement (R.O.I.), seront présentés aux commanditaires et/ou investisseurs du projet en vue d'obtenir son approbation et/ou financement. Elle doit aussi permettre de réduire le risque par l'amélioration (et non pas par l'accroissement) de l'information dont dispose le décideur. Aussi, on doit entrevoir cette étape de la gestion de projet comme étant un processus dynamique où interagissent ses constituants (on pourrait parler d'études de faisabilité) et dont la finalité est de proposer des options aux décideurs. Parmi les choix possibles, il y a certes la possibilité de décider de réaliser le projet ou de rejeter celui-ci. Mais, il y a aussi la possibilité de procéder à d'autres démarches de recherches d'informations additionnelles ou de proposer des modifications au projet.

    Alain Mocchetti - Ingénieur en Construction Mécanique & Automatismes
    Diplômé Bac + 5 Universitaire.
    UFR Sciences de Metz
    alainmocchetti@sfr.fr

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