S'organiser pour supercalculer

Des supercalculateurs exaflopiques sont en préparation en Europe. Ces calculateurs pourront opérer à l'échelle des exaflop, soit 10 exp18 calculs à la seconde, un milliard de milliards.

Exaflop : 1 000 000 000 000 000 000 calculs / seconde.

À cette échelle, le  supercalculateur peut dissiper pour plusieurs millions d’euros d’électricité par an, ce qui devient un aspect non négligeable à considérer.

Si les chercheurs et les ingénieurs salivent face aux perspectives que laissent entrevoir ces machines, les problèmes soulevés par leur opération sont de plusieurs ordres :

• programmation logicielle;
• architecture de calcul;
• processeurs:
  • CPU - processeurs d’unité centrale, comme ceux de nos ordinateurs;
  • GPU - processeurs de cartes graphiques;
  • FPGA, Circuit logique programmable (Field-programmable gate array) - cartes programmables à la demande, adaptées aux algorithmes du HPC.
    
• consommation énergétique.

« Un supercalculateur décompose les tâches à effectuer en millions de sous-tâches, chacune d'elles étant ensuite réalisée, simultanément avec l’ensemble des autres »

Comment organiser tout ça pour obtenir le meilleur rendement énergétique et une efficacité optimale est l'objectif du projet Textarossa (Towards EXtreme scale Technologies and Accelerators for euROhpc hw/Sw Supercomputing Applications for exascale).

Les équipes autour de ce projet regroupent des ingénieurs, des mathématiciens, des programmeurs, des chercheurs, des techniciens... il leur apparait évident que leur façon même de s'organiser aura un effet sur leurs progrès.

«Innovant, le projet l’est également dans sa conduite. Les partenaires travaillent en effet dans un esprit de "codesign", dans lequel chacun apporte des compétences ou des idées, tout en adaptant ses propres développements aux résultats démontrés par d’autres.

C’est en distribuant les tâches et en orchestrant efficacement leur exécution que les supercalculateurs obtiennent une force computationnelle hors du commun. Les membres du consortium Textarossa le savent parfaitement… et ils comptent bien appliquer ce principe et atteindre la même efficacité, en s’appuyant sur un management de projet agile !  »

La contribution d’Inria au projet, particulièrement en ce qui concerne la partie logicielle et la mesure de la performance énergétique, est déjà tangible.

Illustration : Inria / C. Morel

Pour l'article complet : Textarossa : préparer la révolution du calcul haute performance

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