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Les États-Unis reprennent la couronne du supercalcul avec Sequoia 16 pétaflops ; La Chine promet 100 pétaflops d’ici 2015 – High-teK.ca

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Près de 2 500 spécialistes du calcul haute performance se sont rendus dans la ville allemande de Hambourg pour assister cette semaine à la Conférence internationale sur le calcul intensif 2012 (ISC) afin de discuter des dernières et des plus grandes innovations et applications dans le domaine du calcul intensif. La plus grande nouvelle d’ISC, de loin, est que les États-Unis ont battu les Chinois et les Japonais pour reprendre la pole position sur la 39e liste du Top500 – la liste des supercalculateurs les plus rapides au monde. En représailles, la Chine promet maintenant de livrer 100 pétaflops d’ici 2015 – environ deux ans avant que le reste du monde n’atteigne des sommets de calcul aussi élevés.

Le supercalculateur le plus rapide au monde est désormais Sequoia, une installation IBM Blue Gene/Q au Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, principalement destinée à être utilisée par la National Nuclear Security Administration. Les performances de référence Linpack du système sont de 16,32 pétaflops (16 quadrillions d’opérations en virgule flottante par seconde), environ 55% plus rapides que le K japonais, l’ancien détenteur du record. La performance maximale théorique du Sequoia est d’un peu plus de 20 pétaflops. Sequoia sera utilisé pour simuler la sécurité et l’efficacité du stock d’armes nucléaires des États-Unis, sans qu’il soit nécessaire de procéder à de véritables essais souterrains – ni à d’autres recherches scientifiques.

Sous le capot, Sequoia dispose de 98 304 processeurs à 18 cœurs et de 1,6 pétaoctets de RAM, répartis sur 96 racks qui occupent une surface au sol totale de 3 000 pieds carrés (280 mètres carrés). Compute Node Linux alimente environ 97 500 processeurs et Red Hat Enterprise Linux s’exécute sur 768 nœuds d’E/S (système de fichiers). La puce Blue Gene/Q elle-même est un terrifiant PowerPC A2 64 bits à 1,6 GHz, multithread simultané à 4 voies, chaque cœur hébergeant une unité à virgule flottante double précision quad-vector SIMD. Il y a 18 cœurs au total, mais un cœur est une sauvegarde au cas où un autre serait définitivement endommagé, et un autre gère les interruptions, les E/S asynchrones et d’autres fonctions d’assistance du système d’exploitation. La puce est théoriquement capable de 205 gigaflops tout en consommant 55 watts – juste un tout petit peu plus efficace que les puces de PC de bureau.

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Blue Gene/Q Sequoia, pendant l'installation

La faible consommation d’énergie de la puce signifie que Sequoia n’utilise que 7,9 mégawatts d’énergie lors de l’exécution de Linpack, soit environ deux gigaflops par watt. De quoi placer Sequoia en tête de la liste Green500 des supercalculateurs les plus performants. En comparaison, le supercalculateur K utilise 12,6 mégawatts pour effectuer 10,5 pétaflops, soit seulement 800 mégaflops par watt. Un Pont Ivy Core i7-3770K atteint environ 50 gigaflops tout en consommant environ 100 watts – ou 500 mégaflops par watt.

Ni hao

En 2010, le Tianhe-1A de 2,5 pétaflops est devenu la première installation chinoise à atteindre le sommet du Top500, faisant tomber le supercalculateur Cray XT5 Jaguar de 1,7 pétaflops du laboratoire national américain d’Oak Ridge à la deuxième place. Cela en soi était suffisant pour faire sonner l’alarme aux États-Unis – les États-Unis ont essentiellement été le roi incontesté du supercalcul, sauf pendant une courte période dans les années 90 – puis le Japon a allumé l’ordinateur K à l’institut RIKEN. K était quatre fois plus rapide que Tianhe et 6 fois plus rapide que Jaguar. Les États-Unis ont occupé la deuxième place à quelques reprises au fil des ans, mais troisième place? Impensable!

Installation de Blue Gene/Q SequoiaÀ en juger par les rumeurs émises par le directeur du National Supercomputing Center de Chine, cependant, peut-être que l’Amérique devrait s’habituer à ce qu’il s’agisse d’une course de trois chevaux. Parler à Le registreLiu Guangming dit que la Chine mettra sous tension un supercalculateur de 100 pétaflops dans le courant de 2015. C’est plutôt impressionnant, car les estimations précédentes étaient centrées autour de la marque 2017-2018.

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Guangming dit que son équipe évalue actuellement quelle architecture le supercalculateur utilisera. Il pourrait utiliser Intel Xeons (comme le Tianhe-1A), AMD Opterons ou ses propres processeurs maison. Comme nous l’avons signalé précédemment, La Chine a déjà construit un ordinateur de 1 pétaflops de ses processeurs domestiques ShenWei 16 cœurs 64 bits. Les Chinois doivent également décider si l’ordinateur de 100 pétaflops sera un hybride CPU-GPU (comme Tianhe, qui utilise 7 168 GPU Nvidia Tesla) ou une véritable bête alimentée par le CPU. Encore une fois, Guangming dit qu’ils pourraient utiliser des GPU locaux – bien qu’il n’ait partagé aucun détail sur leurs spécifications.

De retour chez nous, le prochain grand supercalculateur américain sera le Cray XK6 Titan, le successeur de Jaguar. Titan, construit à partir de GPU AMD Opterons et Nvidia Kepler, devrait avoir une performance maximale de 24 pétaflops. Tu peux voir sur Top500 que le processus de mise à niveau a déjà commencé !

Par ailleurs, le SuperMUC d’IBM, installé à Munich, en Allemagne, a pris la quatrième place du Top500 et est devenu le supercalculateur le plus rapide d’Europe. SuperMUC est nouveau car il utilise un système de refroidissement à eau chaude pour réduire sa consommation électrique de 40%.

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