Definition

Superordinateur ou supercalculateur

La Rédaction TechTarget
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Un superordinateur, ou supercalculateur, est un ordinateur dont les performances atteignent ou avoisinent la vitesse de fonctionnement la plus élevée qui existe au moment de sa conception.

Les superordinateurs sont généralement utilisés pour des applications scientifiques et techniques devant gérer des bases de données de très grande taille ou effectuer un grand nombre de calculs (ou les deux). Bien que les progrès techniques, sous la forme des processeurs multicoeurs et des GPGPU (General-Purpose Graphics Processing Unit), favorisent l'apparition de machines puissantes pour un usage personnel, un superordinateur reste, par définition, exceptionnel en termes de performances.

Il existe, à un moment donné, un nombre restreint de superordinateurs, très médiatisés, dont la vitesse de calcul est extrêmement élevée par rapport à celles des ordinateurs courants. Le terme est parfois également appliqué à des ordinateurs bien plus lents (mais fonctionnant quand même à une vitesse impressionnante). Les superordinateurs les plus gros et les plus puissants se composent en réalité d'un grand nombre de processeurs assurant un traitement parallèle. Deux approches rivalisent : le multitraitement symétrique (SMP, Symmetric MultiProcessing) et le traitement massivement parallèle (MPP, Massively Parallel Processing).

En juin 2016, le superordinateur le plus rapide du monde était le Sunway TaihuLight, se trouvant dans la ville de Wixu en Chine. Quelques chiffres relatifs au TaihuLight :

  • 40 960 processeurs RISC 64 bits, comportant chacun 260 coeurs.
  • Performances de pointe de 125 pétaflops (un billiard d'opérations en virgule flottante par seconde).
  • Mémoire DDR3 de 32 Go par noeud de calcul, 1,3 Po de mémoire au total.
  • Système d'exploitation Sunway Raise basé sur Linux.

Superordinateurs célèbres dans l'histoire :

Le premier superordinateur commercialement rentable, le CDC (Control Data Corporation) 6600, a été conçu par Seymour Cray. Lancé en 1964, le CDC 6600 était équipé d'un seul processeur (CPU) et coûtait 8 millions de dollars, l'équivalent de 60 millions de nos jours. Il pouvait traiter trois millions d'opérations en virgule flottante par seconde (flops).

Cray a ensuite fondé la société qui porte son nom, en 1972. Bien qu'ayant changé de mains à plusieurs reprises, l'entreprise est toujours en activité aujourd'hui. En septembre 2008, Cray et Microsoft ont lancé le CX1, un superordinateur personnel de 25 000 $ qui visait les marchés de l'aéronautique, de l'automobile, de la recherche universitaire, des services financiers et des sciences de la vie.

IBM constitue un concurrent sérieux. Son Roadrunner, à une époque classé en tête du palmarès des superordinateurs, était deux fois plus rapide que le Blue Gene (son prédécesseur chez le constructeur) et six fois plus que les autres superordinateurs contemporains. Par ailleurs, le Watson d'IBM est célèbre pour son utilisation de l'informatique cognitive, qui lui a permis de battre le champion Ken Jennings à Jeopardy!, un jeu télévisé populaire aux Etats-Unis.

Principaux superordinateurs récents :

Année

Superordinateur

Vitesse de pointe   (Rmax)

Lieu

2016

Sunway TaihuLight

93,01 PFLOPS

Wuxi, Chine

2013

NUDT Tianhe-2

33,86 PFLOPS

Guangzhou, Chine

2012

Cray Titan

17,59 PFLOPS

Oak Ridge, Etats-Unis

2012

IBM Sequoia

17,17 PFLOPS

Livermore, Etats-Unis

2011

Fujitsu K computer

10,51 PFLOPS

Kobe, Japon

2010

Tianhe-IA

2,566 PFLOPS

Tianjin, Chine

2009

Cray Jaguar

1,759 PFLOPS

Oak Ridge, Etats-Unis

2008

IBM Roadrunner

1,026 PFLOPS

Los Alamos, Etats-Unis

1,105 PFLOPS

 

Aux Etats-Unis, certains centres de superordinateurs sont interconnectés sur une dorsale Internet appelée vBNS ou NSFNet. Ce réseau sert de base à une infrastructure fluctuante appelée National Technology Grid. Internet2 est un projet universitaire faisant partie de cette initiative.

En entrée de gamme, le clustering (ou grappes de serveurs) constitue une approche plus « artisanale » du calcul hautes performances. Ainsi, le projet Beowulf donne des conseils pour l'assemblage de plusieurs ordinateurs personnels de type courant, qui fonctionnent sous des systèmes d'exploitation Linux et dont les processeurs sont interconnectés via Fast Ethernet. Les applications doivent être écrites de façon à gérer le traitement parallèle.

Cette définition a été mise à jour en avril 2018

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