HPC, la course à la puissance.

by Aurélien PIAT
in Blog
— 4 Juin, 2014

Vous connaissez Tianhe-2 ? C’est littéralement la “Rivière Céleste” en chinois. C’est le nom d’un super ordinateur avec plus de 3 millions de coeurs, il occupe la taille d’un terrain de football. A lui seul, il est capable de développer 33.86 pétaflops c’est à dire résoudre 33.86 millions de milliards d’opérations par secondes. On les appel HPC, High Performance Computing. Dans cette course, tous les 18 mois environ la puissance est doublée, c’est la loi de Moore qui nous le dit. De là, les chinois imaginent déjà franchir en 2015 des modèles exaflopiques : mille fois plus puissant que les actuels appareils pétaflopiques. Dans le domaine, ce sont majoritairement les américains qui détiennent le record. On le sait au travers d’un palmarès publié deux fois par an sur le site Top 500 Super computer (?).

Tianhe 2

Pétaflops ? A tes souhaits.

“Papa, papa c’est quoi un pétaflops ?” C’est le moyen de mesurer la puissance de calcul d’un super ordinateur. Aujourd’hui les échelles de mesures comme les GHz pour les processeurs, les Go pour la ram ou bien même le nombre de cœurs ne veullent plus rien dire. Pour mesurer l’efficacité ou la puissance réelle d’un ordinateur c’est le moyen le plus simple de les distinguer. Concrètement, un pétaflops c’est 10 puissance 15 opérations par seconde, l’exaflops 10 puissance 18, le zettaflops 10 puissance 21 et le yottaflops 10 puissance 24 (c’est la limite théorique). A titre de comparaison, les ordinateurs grand public sont largement en dessous de ces performances avec une puissance relativement variable mais d’environ 40 gigaflops. Plusieurs raisons sont à l’origine de ces limites, tout d’abord le coût car il faut refroidir de telles machines (grandement facilité par les circuits de watercooling aujourd’hui si vous êtes curieux intéréssez vous aux infrastructures des datacenter OVH) et les alimenter en énergie se révèle être compliqué : 5 mégawatts pour le calcul d’un pétaflops. L’espace ensuite, vous disposez de quelques mètres carrés de disponible pour l’entreposer ? L’intérêt enfin, pour les usages communs d’aujourd’hui de tels calculateurs ne sont pas nécessaires. Les besoins bureautiques courants sont couverts par de plus petites machines largement suffisantes en terme de puissance pour subvenir à nos besoins.

Mais quel intéret alors ?

La recherche ! Pour bénéficier de machines moins énergivores, moins encombrantes et aussi de plus en plus puissantes. Si vous pensiez que pour le grand public l’intérêt est moindre, intéressez vous au Raspberry PI. C’est le meilleur exemple d’une machine relativement peu couteuse avec laquelle seule votre imagination a des limites. Pour les scientifiques également, ils tirent avantage des deux. Les puces les plus petites, consommant très peu d’énergie mais restant très performantes vont servir pour l’envoi de satellite ou la miniaturisation.

Enfin pour l’industrie, dans le secteur de l’énergie notamment. Les modèles de prédictions climatiques prenant en compte de plus en plus de paramètres pour permettre d’ajuster la consommation d’énergie : le climat, la température, la nébulosité, l’historique de consommation… et bien d’autres ! Hé oui, l’énergie produite en surplus est définitivement perdue et détériore le réseau physique d’acheminement de l’énergie. Dans le domaine médicale, avec des études du développement de la maladie d’Alzheimer sur le cerveau humain. Un des grand challenge de notre époque est de reproduire informatiquement parlant le cerveau humain : The Human Brain Project, la création de nouveau médicaments avec la modélisation des molécules. Les usages sont vraiment diversifiés : l’astrophysique, la simulation d’essais nucléaires, la cosmétique avec la fin des essais sur les animaux et la création de modèles de prédiction sur les tests cliniques, l’aviation qui prévoit de réaliser leurs tests avec un avion 100% virtuel sans maquette ni essais physiques, dans l’exploration pétrolière qui réduit les incertitudes sur les zones à forer.