Le plus grand supercalculateur au monde

J'ignorais que le télescope Hubble ne pouvait remonter « que » 12 milliards d'années dans le temps.

Honnêtement, je n'avais jamais réfléchi à cette capacité des télescopes à retracer le passé jusqu'à ce que le Docteur Michael Norman, chercheur à l'UCSD (Université de Californie à San Diego), m'inculque des rudiments d'astronomie et m'explique que Hubble observe des corps célestes dont la lumière n'est visible qu'aujourd'hui. Toutefois, la capacité de visualisation se limite à 12 milliards d'années, un seuil que M. Norman aimerait dépasser. (Quand je lui ai demandé de décrire son métier, il m'a répondu : « je simule l'univers ». Quelle belle description !)

Son problème en l'occurrence portait sur les 1,7 milliard d'années précédentes sachant que la naissance de l'univers remonte à environ 13,7 milliards d'années. Compte tenu des limites de Hubble, il avait recours à Ranger, le plus puissant supercalculateur au monde. Développée par le TACC (Texas Advanced Computer Center, centre de recherche de l'université du Texas) situé à Austin, cette machine permet d'effectuer des simulations sur les 1,7 milliard d'années précédentes. Il m'a ensuite précisé que la période de 1,5 milliard d'années l'intéressait plus particulièrement car les premières 200 à 300 millions d'années se caractérisaient par la présence d'une immense nébuleuse d'hydrogène avant la contraction des puits devant donner naissance aux étoiles.

Pour l'inauguration de Ranger, il m'a été demandé de prendre la parole et le descriptif que je viens de faire ne constitue qu'un exemple de la multitude de possibilités offertes en matière de recherche fondamentale par la plus importante plate-forme de calcul ouverte au monde. Pourquoi ouverte ? Cette plate-forme est financée par la National Science Foundation (agence de moyens pour la recherche fondamentale américaine) et a pour objet d'offrir à grande échelle les services d'un supercalculateur à tout scientifique ou chercheur établi aux États-Unis. Pour soumettre vos propositions, cliquez ici. Ranger est construit entièrement sur une technologie Sun ; qu'on me pardonne de succomber brièvement à la tentation du jargon sous forme de statistiques :

• Centre de données d'une puissance électrique inférieure à 3 MW sur une superficie d'environ 557 mètres carrés...
• Plus de 4 000 serveurs lames Sun/Opteron à quatre cœurs dotés de 120 To de mémoire vive et exécutant CentOs
• Puissance supérieure à 500 téraflops
• Tâches supervisées par l'architecture Grid Engine de Sun
• Interconnexion assurée par deux commutateurs non bloquants Magnum de 100 To (capteurs en option)
• Gestion des données assurée par le système de fichiers Lustre sur la plate-forme Thumper
• Capacité de stockage supérieure à 2 Po
• Gestion des données hiérarchiques assurée par notre logiciel SAM-FS et archivage sur notre solution de stockage sur bande
• Gestion et contrôle des systèmes pris en charge par notre solution de virtualisation xVM OpsCenter (la plus grande installation au monde).

Nous avons déployé une infrastructure considérable pour la mise en œuvre de cette installation qui peut être répliquée à l'identique, ou bien sûr à plus ou moins grande échelle, partout dans le monde pour des clients publics comme privés. Au-delà des structures publiques et de recherche, le secteur privé fait appel internationalement à une puissance accrue de calcul à des fins de profit commercial et non purement scientifiques. Notre système induit un budget de consommation électrique nettement inférieur depuis quelques années et garantit une empreinte écologique réduite.

Le tableau suivant vous donnera une idée précise du degré de performance de Ranger par rapport à ses concurrents (pour obtenir la version en direct, cliquez ici) :

La capacité de Ranger surpasse celle de tous les autres supercalculateurs financés par la National Science Foundation. Le Texas ne fait pas dans la demi-mesure.

Le directeur de Cyberinfrastructure à la NSF l'a souligné dans son adresse de bienvenue : la simulation sur ordinateur a acquis une légitimité certaine en tant que discipline d'exploration scientifique. Découverte de nouveaux médicaments, modélisation climatique, dynamique des fluides, simulation de l'univers, épidémiologie, science des matériaux : ce sont là autant d'exemples pour lesquels une installation de cette taille va stimuler les avancées scientifiques aux États-Unis comme dans le reste du monde. À ce jour, plus de 500 projets de recherche utilisent déjà Ranger qui ainsi bouleverse le monde dans lequel nous vivons. Étant donné son rattachement au réseau Teragrid de la NSF, les conclusions des études pourront être partagées dans le monde entier. L'ouverture est donc réelle. Jay Boisseau, directeur du TACC, m'informe que la limite d'applications traitables par Ranger (le TACC dispose actuellement d'environ 500 millions d'heures processeur par an ou 125 millions par trimestre) risque d'être atteinte rapidement. Pour des personnes comme Jay et le Dr. Norman, l'appétit augmente avec la capacité de stockage, contrairement à nombre d'acteurs du secteur informatique qui se contentent de consolider leurs surplus (point central de la théorie redshift de Greg).

Comment Ranger est-il né ? L'impulsion est partie de la National Science Foundation autour d'un groupe de scientifiques à l'Université du Texas passionnés par la recherche fondamentale et inspirés par le dévouement de leur supérieur Jay, aux côtés d'employés (véritablement) exceptionnels de la TACC, de Sun et d'AMD. Ces trois équipes ont fait l'impossible pour installer la machine en un temps record et pour en faire le plus grand supercalculateur au monde ouvert, et ce par un facteur de 4.

Ranger va révolutionner la recherche académique, le secteur informatique et en fin de compte la société. Telle est ma conviction, mais sur quoi s'appuie-t-elle ?

Comme je l'ai indiqué lors de mon discours, la centrale de Niagara a fourni jusqu'à 30 % des besoins en électricité des États-Unis. Le développement nécessaire à sa mise en place, en matière de génie civil et de recherche fondamentale, est comparable aux efforts consentis pour la construction de Ranger. Il s'agissait bel et bien de recherche fondamentale pure.

L'électricité a-t-elle transformé la société ? Incontestablement. La connaissance de l'histoire de l'univers au cours des premières 1,7 milliard d'années va-t-elle transformer nos vies ? Il est trop tôt pour se prononcer. C'est justement sur ce point que se penche le Docteur Norman. Sun, AMD et le chercheur de l'Université du Texas peuvent dès maintenant le seconder dans ses travaux à l'aide de la plate-forme que Sun met à la pleine disposition du secteur concurrentiel. J'ai bien failli écrire quelque chose sur « la dissipation de la nébuleuse informatique » mais j'en ai été moi-même choqué.

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(Je conseille à ceux d'entre vous que le sujet intéresse de lire cet excellent résumé de la façon dont le Docteur Norman conçoit l'astrophysique appliquée à l'informatique ; cette approche s'aligne sur la plupart des travaux consacrés aux supercalculateurs au niveau international...

... en faisant l'hypothèse d'un accès libre et gratuit aux logiciels Open Source.

Posted on 02:06PM mars 14, 2008 |

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