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La puissance de NVIDIA au service de TITAN, le supercalculateur le plus rapide au monde consacré à la recherche scientifique


Rédigé par Communiqué de Nvidia le 29 Octobre 2012

Le laboratoire national américain d'Oak Ridge se dote d’un nouveau supercalculateur, dont la performance en pointe dépassera les 20 pétaflops - grâce à plus de 18 000 GPU Tesla K20 de NVIDIA. Il ouvre ainsi la voie à une puissance de calcul exaflopique abordable et efficace.



Titan, le supercalculateur dédié à la science le plus rapide au monde(1), a été mis en service ce mois-ci au laboratoire national américain d'Oak Ridge dans le Tennessee, ouvrant ainsi de nouvelles opportunités dans l'exploration de certains des plus grands défis scientifiques au monde.

Les performances en pointe de Titan dépassent les 20 pétaflops - soit 20 millions de milliards d'opérations en virgule flottante par seconde - une performance fournie à 90% par les 18 688 accélérateurs GPU Tesla® K20 de NVIDIA®. Ces GPU sont basés sur l'architecture NVIDIA Kepler™, l'architecture informatique la plus rapide, la plus efficace et la plus performante jamais construite.

Les chercheurs font appel à des supercalculateurs toujours plus rapides en vue d'accélérer le rythme des découvertes et des innovations dans un large éventail de domaines scientifiques - depuis le développement de moteurs plus efficaces et de batteries à plus grande capacité et plus légères, jusqu'à l'étude des changements climatiques ou encore à la recherche de nouveaux traitements contre les maladies. Le supercalculateur Titan est une étape importante sur la voie du calcul exaflopique, qui vise la construction d'un supercalculateur pouvant atteindre les 1 000 pétaflops.

Titan est géré par le laboratoire national américain d'Oak Ridge, qui fait partie du réseau de laboratoires de recherche animé par le Département américain de l'énergie, formant un système scientifique ouvert. Cela signifie que le laboratoire est à la disposition des chercheurs universitaires, des laboratoires gouvernementaux ainsi que d'un large éventail de partenaires industriels, qui utiliseront Titan pour modéliser et simuler des phénomènes physiques et biologiques et parvenir ainsi à des percées scientifiques plus rapidement que par la seule expérimentation.

Grâce à l'efficacité énergétique et le rapport coût/performance des GPU Tesla K20, le supercalculateur Titan est plus de 10 fois plus rapide et cinq fois plus économe en énergie que son prédécesseur, le système Jaguar dont la performance maximale était de 2,3-petaflops(2), tout en occupant la même surface au sol que l'ancien système.

Si Oak Ridge s'était contenté d'améliorer le système Jaguar en élargissant simplement l'architecture basée sur les GPU, le système aurait occupé quatre fois sa surface actuelle et consommé plus de 30 mégawatts d'électricité. (3)

"En fondant Titan sur une architecture à base de GPU Tesla, Oak Ridge peut faire tourner des applications phénoménalement complexes en temps réel et valide l'utilisation de l'informatique accélérée pour répondre à nos problèmes scientifiques les plus urgents", a déclaré Steve Scott, Directeur technologique de la division calcul sur GPU chez NVIDIA. "Vous ne pouvez tout simplement pas obtenir de tels niveaux de performance, de puissance et de rapport coût-efficacité avec des architectures conventionnelles à base de CPU. L'informatique accélérée est l'approche la plus adaptée et la plus réaliste pour parvenir à des niveaux de performance exaflopique dans la décennie à venir."

Le développement de Titan a commencé il y a trois ans avec la décision de Oak Ridge d'améliorer son système Jaguar, qui était alors le chef de file des systèmes scientifiques ouverts et l'ancien supercalculateur le plus puissant au monde. La mise à jour comprend l'installation d'accélérateurs GPU Tesla K20, le remplacement des modules de calcul permettant de convertir les 200 armoires du système en un supercalculateur Cray XK7, et l'ajoût de 710 téraoctets de mémoire.

"La science et la technologie ont toujours été notre objectif principal, et Titan est un outil révolutionnaire qui permettra aux chercheurs du monde entier de tirer parti du calcul accéléré par GPU pour parvenir à des découvertes scientifiques sans précédent", a déclaré Jeff Nichols, Directeur Adjoint du laboratoire des sciences informatiques et de calcul du laboratoire national américain d'Oak Ridge. "Les nouveaux accélérateurs GPU Tesla offrent à Titan une puissance de calcul et une efficacité énergétique renforcée qui lui permettent d'atteindre des niveaux de performance jamais vus et sans devoir consommer pour cela l'équivalent énergétique d'une petite ville."




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