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Le supercalculateur chinois Tianhe-2, deux fois plus rapide que le Titan du DoE, choque le monde en arrivant deux ans plus tôt

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Dans une escalade massive de la course aux armements de superinformatique, la Chine a construit Tianhe-2, un supercalculateur capable de 33,86 pétaflops – presque deux fois plus rapide que le Titan du Département américain de l’énergie, et en tête de la liste officielle des 500 meilleurs supercalculateurs par une certaine marge. Les États-Unis ne prévoient pas de construire un autre grand supercalculateur avant 2015, ce qui suggère que la Chine occupera la pole position pendant encore longtemps. L’ordinateur dispose de 32 000 processeurs Ivy Bridge Xeon et de 48 000 cartes accélératrices Xeon Phi pour un total de 3 120 000 cœurs de calcul, qui sont dotés de 1,4 pétaoctets de RAM. Et bien sûr, le système d’exploitation est Linux.

La construction de Tianhe-2 (littéralement Milky Way-2) est une énorme surprise, car c’était initialement prévu pour un déploiement en 2015. Personne ne sait pourquoi la Chine a procédé si rapidement, mais il est assez sûr de supposer qu’il s’agit d’une réaction à l’achèvement par le DoE de Titan l’année dernière. Tianhe-2, qui est actuellement testé dans un espace non optimal, est capable de 33,86 pétaflops – lorsqu’il est déployé à son emplacement final, cependant, et lorsque tous les bogues ont été corrigés, les performances maximales théoriques seront de 54,9 pétaflops. En supposant que les États-Unis n’accélèrent pas leurs propres plans de supercalcul, la forme finale de Tianhe-2 sera presque quatre fois plus rapide que tout autre supercalculateur au monde.

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Tianhe-2, avec les lumières allumées

Pour atteindre un pic théorique de 54,9 pétaflops, Tianhe-2 a une spécification matérielle incroyablement folle. Il y a un total de 125 armoires abritant 16 000 nœuds de calcul, chacun contenant deux processeurs Intel Xeon (Ivy Bridge) et trois processeurs à 57 cœurs. Intel Xeon Phi cartes accélératrices. Chaque nœud de calcul dispose d’un total de 88 Go de RAM. Au total, selon un rapport [PDF] par Jack Dongarra du laboratoire national d’Oak Ridge, il y a un total de 3 120 000 cœurs Intel et 1,404 pétaoctets de RAM, ce qui fait de Tianhe-2 de loin la plus grande installation de processeurs Intel au monde. Nous pensons que c’est aussi la plus grande quantité de RAM pour un seul système.

Diagramme du nœud de calcul Tianhe-2

Au-delà de la surabondance de capacité de calcul x86, cependant, Tianhe-2 est remarquable pour une autre raison : à l’exception des processeurs, presque tous les autres composants ont été fabriqués en Chine. Le système frontal, qui gère le fonctionnement réel de tous les nœuds de calcul, se compose de processeurs Galaxy FT-1500 – des puces SPARC à 16 cœurs conçues et construites par l’Université nationale de technologie de la défense (NUDT) de Chine. L’interconnexion (illustrée ci-dessous), également conçue et construite par le NUDT, se compose de 13 commutateurs optoélectroniques à 576 ports qui connectent chacun des nœuds de calcul via une topologie en arbre épais. Le système d’exploitation, Kylin Linux, a également été développé par NUDT.

Interconnexion Tianhe-2

Tianhe-2 est actuellement situé au NUDT pendant qu’il subit des tests, mais sera entièrement déployé au National Supercomputer Center de Guangzhou (NSCC-GZ) d’ici la fin de 2013. La consommation d’énergie maximale pour les processeurs, la mémoire et l’interconnexion est 17,6 mégawatts, le système de refroidissement par eau portant cela à 24 MW – légèrement en dessous du record d’efficacité en gigaflops par watt établi par le supercalculateur DoE / ORNL / Cray Titan. Lorsque Tianhe-2 sera terminé, son objectif principal sera de servir de plate-forme de recherche ouverte pour les chercheurs du sud de la Chine.

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