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Un supercalculateur « exaflopique » en 2020

Le CEA et l'Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines, en partenariat avec Intel, se lancent dans la conception d'un calculateur capable de faire un million de milliards d'opérations par seconde. Le laboratoire Exascale Computing Research a pour mission de réfléchir aux contraintes matérielles et logicielles d'une telle machine. Alors que le CEA vient d'inaugurer son Très grand centre de calcul (TGCC), qui accueillera une puissance de calcul dépassant le pétaflop d'ici fin 2011, soit mille milliards d'opérations par seconde, la recherche est déjà lancée pour passer à l'exaflop - mille fois plus.

Le laboratoire Exascale Computing Research (ECR) est commun entre le CEA, le GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif) et l'Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines (UVSQ). Il s'agit d'imaginer les futures applications d'une telle puissance exaflopique, de mettre au point des méthodes de calcul et d'optimiser le matériel pour garder une consommation électrique raisonnable.

« Les calculateurs actuels consomment 5 à 6 mégawatts. Nous voulons multiplier la puissance de calcul par mille tout en ne multipliant la consommation électrique que par 10 au maximum », explique Steve Pawlowski, directeur du groupe architecture d'Intel, partenaire du projet. « Cela implique de réfléchir à une nouvelle architecture, et à de nouveaux logiciels ».

« Le calculateur pétaflopique du TGCC sera constitué de près de 100 000 coeurs », détaille William Jalby, directeur du laboratoire. « Avec l'exaflop, nous en aurons un milliard : la façon de traiter les calculs n'a plus rien à voir ». Car les informations doivent être traitées en parallèle, c'est à dire simultanément sur tous les coeurs. Cela pose des questions en termes de programmation.

Les logiciels actuels devront être adaptés : « Bruts, ils ne fourniraient qu'un rendement de 2 à 3 % par rapport à la puissance de la machine ». Cela tout en gardant une simplicité d'usage, afin de rester utilisables par tous les chercheurs. « De plus, avec autant de coeurs, la machine sera fonctionnelle au mieux à 90 %, il faudra donc diagnostiquer les défauts en amont pour les gérer », continue William Jalby.

L'équivalent de 25 personnes à plein temps travaillent actuellement sur le projet Exascale Computing Research. L'objectif est de passer à 50. La première machine exaflopique est pronostiquée pour 2020. Mais la montée en puissance sera progressive : les premiers prototypes de processeurs seront confrontés aux utilisateurs, afin de définir quel est le meilleur support matériel pour un tel projet. D'ici 2016, les 500 pétaflops devraient être atteints, estime Steve Pawlowski.

IT

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  • 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

  • AlainMocchetti

    12/08/2016

    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

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