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Les États-Unis construisent deux supercalculateurs pilotes pour leurs laboratoires nationaux


Rédigé par Communiqué de Nvidia le 17 Novembre 2014

Grâce à la liaison des CPU IBM POWER et des accélérateurs GPU NVIDIA, via l'interface haut débit NVLink, ces systèmes atteindront une vitesse trois fois supérieure à celle du supercalculateur actuel le plus puissant



Le département de l'Énergie des États-Unis annonce aujourd'hui les plans de développement de deux supercalculateurs aux GPU accélérés. Les performances attendues par ces machines sont estimées trois fois supérieures au système actuel le plus puissant ; ce qui constitue un pas de plus vers le graal de l'informatique exascale.

Les supercalculateurs, prévus pour 2017 seront supportés par les serveurs nouvelle-générations d’IBM avec les technologies haut débit d’interconnexion GPU Tesla® GPU accélérés et NV Link™ de NVIDIA®
Le système « Summit », du laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL), fournira une performance de crête de 150 à 300 pétaflops pour servir la science. Avec des performances bien supérieures à 100 pétaflops, le deuxième système, baptisé « Sierra », sera l'élément clé utilisé dans le cadre de la mission de sécurité nucléaire du laboratoire national Lawrence Livermore.

Les deux machines seront largement plus rapides que l'actuel champion américain, « Titan » de l'ORNL, qui délivre 27 pétaflops en crête, et que le système le plus rapide au monde aujourd'hui, « Tianhe-2 » du centre national du supercalculateur de Guangzhou (Chine) qui fournit 55 pétaflops au mieux.

Pour plus d’information sur ces nouveaux système et visionner la vidéo de présentation rendez-vous sur le site web de NVIDIA

« La science d'aujourd'hui est la technologie de demain », a déclaré Jen-Hsun Huang, PDG et co-fondateur de NVIDIA. « Les scientifiques font face à d'énormes défis, en passant d'une échelle quantique, macroscopique, puis galactique. Leur travail s'appuie sur des ordinateurs de plus en plus puissants. Grâce à l'invention de l'accélération par GPU, nous avons pavé le chemin vers une informatique exascale, offrant ainsi aux scientifiques un outil utile pour faire des découvertes inimaginables. »
Les États-Unis investissent dans les systèmes Summit et Sierra afin de réaliser des percées menant à une plus grande indépendance énergétique américaine, à de nouvelles approches visant à maîtriser le réchauffement climatique, à des améliorations considérables de l'efficacité énergétique, à une prévision des catastrophes naturelles, à un stockage plus sûr du matériel nucléaire, à une plus grande compétitivité économique et bien plus encore.

Ces nouveaux systèmes représentent l’étape la plus importante jamais réalisée dans le cadre du partenariat continu entre IBM et NVIDIA, et se base sur le travail de la fondation OpenPOWER, une communauté de développement ouverte, formée pour améliorer les solutions informatiques de nouvelles générations destinées à des clients du secteur informatique haute performance et pour les entreprises clientes de data center professionnels.

Les nouvelles technologies accélèrent l’arrivée de l'informatique exascale
La communauté développant des supercalculateurs travaille depuis de nombreuses années à concevoir des systèmes exascale pouvant calculer un quintillion, ou un milliard de milliards ou 1018 de calculs en virgule flottante par seconde, connus sous le nom de FLOPS. Un FLOP est l'équivalent d'un calcul mathématique simple, comme la multiplication de deux chiffres par exemple.

Les systèmes Summit et Sierra constituent la prochaine étape importante menant aux niveaux de l'informatique exascale grâce à un grand nombre d'avancées technologiques.

L'une d'entre elles est la technologie NVLink, l'interface d'interconnexion de GPU haut débit de NVIDIA, qui sera intégrée aux GPU NVIDIA et aux CPU POWER IBM alimentant les nouveaux systèmes. L'interface NVLink permet aux GPU et aux CPU de partager des données cinq à douze fois plus rapidement qu'aujourd'hui. De plus, elle est conçue pour servir des supercalculateurs 50 à 100 fois plus rapides que les systèmes les plus rapides à l'heure actuelle.

Les deux nouvelles machines seront également supportées par l'architecture pour GPU prochaine génération, Volta™ de NVIDIA, qui offrira de bien meilleures performances que l'architecture actuelle Maxwell™ et que son successeur appelé Pascal™. Grâce aux nouveaux niveaux de performances de calcul offerts par les GPU NVIDIA, les systèmes Summit et Sierra pourront tirer profit de plus de 90% de la capacité de traitement des calculs en virgule flottante optimaux.

« Nos utilisateurs font face aux problèmes scientifiques les plus complexes et ont besoin d'ordinateurs exceptionnellement puissants pour les aider dans leurs recherches », explique Buddy Bland, directeur de projet au OLCF (Oak Ridge Leadership Computing Facility), attaché au ORNL. « Les performances estimées du système Summit n'auraient pas été envisageables sans la combinaison des processeurs IBM et NVIDIA avec la technologie NVLink, et c'est grâce à cela que nos utilisateurs pourront atteindre leurs objectifs scientifiques. »

Summit : un supercalculateur puissant dédié à la science
Le système Summit, tout comme Titan, sera dédié à la science, ce qui signifie que les chercheurs du monde entier auront l'opportunité de demander des créneaux de travail sur la machine. Il va également placer la barre de l'efficacité énergétique plus haute en fournissant des performances cinq à dix fois supérieures à celles de Titan tout en utilisant seulement 10% d'énergie supplémentaire.

Sierra : le nouveau soutien de la sécurité nationale
Le système Sierra offrira des performances de calcul cinq à dix fois plus élevées que celles du système le plus rapide du laboratoire Lawrence Livermore, « Sequoia », qui en offre 20 pétaflops. Il sera utilisé dans le cadre du programme de la NNSA (National Nuclear Security Administration) pour la sécurité et l'efficacité de l'arme nucléaire à effet dissuasif, et les efforts de non-prolifération visant à empêcher la multiplication des armes de destruction massive dans le monde.

Le potentiel et le défi de l'informatique exascale
Les supercalculateurs exascale seront à l'origine des prochaines découvertes dans de nombreux domaines des sciences, de l'ingénierie et de l'industrie. En effet, ils permettront de travailler sur des remèdes contre des maladies, de fournir des avancées dans la connaissance du cerveau humain, d'aider à réduire les effets du changement climatique et d'améliorer notre compréhension des origines de l'univers.

Cependant, un défi fondamental pour créer les systèmes exascale est d'atteindre de plus hauts niveaux de performances tout en minimisant la consommation d'énergie, une tâche particulièrement adaptée aux GPU. Un système exascale conçu avec les derniers accélérateurs GPU de NVIDIA consommerait cinq fois moins d'énergie qu'un système basé sur un CPU x86, ce qui permettrait aux concepteurs de système de proposer des niveaux de performances énergétiques beaucoup plus élevés.




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