Supercalculateurs
La barre symbolique du petaflops a été franchie

Pour la première fois, un supercalculateur a franchi la barre symbolique du petaflops, soit plus de deux fois la performance de l'ordinateur classé en première place du dernier Top500 des 500 systèmes les plus puissants de la planète. Cette liste est réactualisée deux fois par an et montre qu'il existe une sorte de loi de Moore selon laquelle les supercaluclateurs doublent leur puissance tous les 18 mois. Le gigaflops avait été franchi il y a 22 ans et le teraflops il y a 11 ans.

La nouvelle machine, baptisée Roadrunner (1) en référence à l'Etat du nouveau Mexique, a été développée au fameux laboratoire du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Elle offre plus de deux fois la performance du BlueGene/L, ancien numéro Un au palmarès de la performance et également installé dans la même institution ce qui donne une idée des moyens et de la taille du LLNL. Ce laboratoire regroupe 8000 employés, dont plus de 3500 chercheurs et ingénieurs, et bénéficie d'un budget de 1,6 milliard de dollars.

Le LLNL a été créé en 1952 avec comme mission initiale d'accélerer les programmes nucléaires américains. Ce sont deux chercheurs de l'université de Berkeley, Ernest Lawrence (d'où son nom) et Edward teller qui ont poussé à sa création pour augmenter les capacités de recherche en matière d'armement nucléaire du Los Alamos National Laboratory, basé lui aussi dans l'Etat du Nouveau Mexique. Dire que ces laboratoires sont des grands consommateurs de puissance informatique est évidemment une vérité de La Palisse.

Le RoadRunner ne fera pas exception et sera utilisé pour faire des simulations de comportenement d'armement atomique dans les premières fractions de secondes après l'explosion. Le coût de cette machine est évalué à 130 millions de dollars. C'est la première fois qu'une machine franchit ce seuil symbolique du petaflops, 10 à la puissance 15 Flops (2). De tels nombres sont assez difficiles à appréhender. Thomas D'Agostino, administrateur de la National Nuclear Security Administration, cité par le New York Times, propose l'image suivante : si les 6 milliards d'êtres humains de la Planète utilisaient une calculatrice 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, il leur faudrait 46 années pour faire ce fait RoadRunner en une journée. Autre image qui montre la progression réalisée ces dernières années : Roadrunner calcule en une semaine ce que la machine la plus rapide d'il y a 10 ans aurait mis 20 ans à accomplir.

L'Eniac 60 ans plus tard

Roadrunner est conçu sur une architecture nouvelle et utilise plus de 116 000 processeurs dont près de 13 000 processeurs Cell. Rappelons que ces microprocesseurs ont été développés conjointement par IBM, Toshiba et Sony, originellement pour équiper la Playstation 3. Il utilise également quelque 7000 microprocesseurs Opteron à double cœur d'AMD. Cette machine gigantesque bénéficie de 80 To de mémoire et possède 296 châssis BladeCenter H d'IBM. Il s'étale sur 600 m², utilise 90 Km de fibre optique et pèse 250 tonnes. Digne successeur de l'Eniac donc. Enfin, il utilise trois outils de programmation différents correspondant aux trois types de processeurs qui sont au cœur du système. Autre particularité de ce système, Roadrunner consomme à peu près 3,9 megawatts soit l'équivalent de la consommation d'un centre commercial.

Les Etats-Unis restent au premier dans l'utilisation des supercalculateurs. Ils ont détenu quasiment tout le temps tenu la tête du Top500 (depouis que ce classement existe c'est-à-dire 1993) sauf pendant une courte période où le Japon avait installé le systèmes Earth Simulateur dans les années 2002 avec une puissance de 35 Teraflops (soit 0,035 petaflops). Cette suprématie s'exprime surtout par la puissance de calcul disponible aux Etats-Unis. Dans la dernière liste du Top500, les Etats-Unis disposaient de 283 supercalculateurs sur les 500 premiers. Sur les 11 dernières années, les Etats-Unis ont multiplié leur puissance de calcul d'un facteur 1000.

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(1) De manière anecdotique, Roadrunner est aussi le nom du fameux coyotte des dessins animés qui coure plus vite que son ombre

(2) Floating-point Operations Per Second (FLOPS) (opérations à virgule flottante par seconde) est une mesure commune de repère pour évaluer la vitesse des supercalculateurs. Le benchmark le plus répandu et celui utilisé par le Top500 est le Linpack qui correspond à la résolution de systèmes d'équations linéaires.