Supercalculateurs : la Chine prend le pouvoir, la France locomotive de l'Europe

Cette fois, c'est officiel. Annoncé voici dix jours, le coup de booster donné par l'université nationale des technologies de défense chinoise à son supercalculteur (Tianhe-1A) lui permet de prendre la tête du classement des 500 monstres de calcul les plus puissants au monde. Classé 7ème en juin dernier au classement Top500 qui fait autorité dans le domaine, Tianhe-1A est passé en moins de 6 mois d'une puissance de 563 TFlops à 2,57 PFlops. Ce qui lui permet de devancer assez nettement le précédent détenteur du record, l'Américain Jaguar, un système Cray exploité par le département de l'énergie et crédité de 1,76 TFlops.

Notons que la troisième marche du podium est également occupée par un supercalculateur chinois, celui du centre national de supercomputing de Shenzen. Baptisé Nebulae, ce dernier atteint 1,27 TFlops au test de performances Linpack, utilisé par le classement du Top500. Les Etats-Unis pourront se consoler de cette perte de leur suprématie en constatant qu'ils classent tout de même 12 systèmes dans les 20 premières places du Top500. La première puissance mondiale truste même 275 places parmi les 500 du classement (contre 42 pour la Chine, seconde nation du classement), mais son rayonnement se voit rogné en 6 mois. En juin, lors de la précédente édition du Top500, les Etats-Unis occupaient les première et troisième places et classaient 282 systèmes parmi les 500 premiers.

CPU + GPU : le couple gagnant du Top500

A noter que les deux mastodontes chinois, ainsi que le 4ème du classement (le Japonais Tsubame 2.0 de l'institut de technologie de Tokyo), emploient des puces graphiques (ou GPU) pour accélérer les traitements. Ainsi, Tianhe-1A incorpore 7168 GPU Nvidia Tesla M2050, pilotés par 7168 noeuds serveurs bi-processeurs à base de puces Xeon X56xx. Un processeur chinois, le Fentai-1000, fait aussi partie de la configuration et se charge, semble-t-il, de l'interconnexion des noeuds (un point qui reste toutefois à préciser car aucune information publique ne semble disponible sur cette puce, développée par l'académie nationale des technologies de défense). La recette consistant à unir GPU et CPU (on parle de supercalculateurs hybrides) a été inaugurée en 2009 par les Américains, avec la mise en service de Roadrunner, premier cluster pétaflopique qui mariait puces X86 (en l'occurence des Opteron d'AMD) et co-processeurs Cell. Roadrunner est désormais 7ème du classement.

Tera100, premier supercalculateur pétaflopique européen

Cette prise de pouvoir de l'Empire du Milieu occulte quelque peu l'arrivée dans le Top 10 du premier supercalculateur pétaflopique européen. Avec 1,05 PFlops, le Tera-100 construit par Bull pour le Commissariat à l'énergie atomique (CEA) français pointe en 6ème position. C'est le premier supercalculateur européen, devançant l'Allemand Forschungszentrum Juelich, qui recule de la 5ème à la 9ème place entre juin et novembre (825 TFlops).

Installé dans un nouveau datacenter à Bruyères le Chatel (Essonne), Tera 100 affiche un total de 4 300 nœuds de calcul, des serveurs quadri-socket Xeon 7500 de type bullx série S (dont une partie en configuration NUMA). Ces serveurs intègrent un total de près de 140 000 cœurs processeurs et de 300 To de mémoire vive. Ils disposent de plus de 20 Po de stockage. L'ensemble des systèmes est interconnecté par des commutateurs Infiniband.

Puissances de calcul : l'emballement

Avec 25 systèmes dans le Top500, la France perd toutefois 4 unités en 6 mois. Ce n'est rien comparé à l'effondrement de la Grande-Bretagne, qui passe de 38 systèmes répertoriés en juin dernier à seulement 24. Les Allemands classent eux 26 supercalculateurs dans le Top500.

Derrière le Tera-100, la France aligne le Grand Equipement National de Calcul Intensif (GENCI du Cines) - 27ème, -9 places en 6 mois -, un supercalculateur gouvernemental - 36ème, -9 places -, Ivanhoe de EDF R&D - 37ème, nouvel arrivant dans le classement -, le BlueGene/P de l'Idris - 55ème, -17 places -, le GENCI-CCRT-Titane du CEA - 61ème, -16 places -, le système de Total Exploration Production - 65ème, -16 places - ou encore le Frontier2 BG/L d'EDF R&D - 76ème, -18 places. Un recul "naturel" des systèmes déjà en production qui témoigne du dynamisme du calcul hautes performances dans le monde. Comme l'expliquent les organisateurs du classement Top500, il faut désormais aligner une puissance de calcul de 31,1 TFlops pour entrer au Top500. 26 % de plus que six mois auparavant.

En complément :

- Un cluster chinois devrait prendre la tête du classement des supercalculateurs mondiaux

- Tera 100 : le CEA met en ligne le premier calculateur petaflopique français, mais à usage militaire

- Bull mise sur une nouvelle génération de grands serveurs x86

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En savoir plus :

- Le site du centre national de supercalcul de l'Université de Tianjin

- Le Top500 de novembre 2010