A Montpellier, le CINES accueille Adastra, 11e supercalculateur mondial

Le supercalculateur Adastra, parmi les plus puissants d’Europe et classé 11e du Top 500 des supercalculateurs mondiaux, était inauguré le 4 mai au CINES (Centre informatique national de l'enseignement supérieur) à Montpellier. Ce nouvel instrument s’inscrit comme un atout technologique majeur pour la recherche française. Sa capacité de calcul est mise au service des communautés scientifiques académiques et industrielles.
Cécile Chaigneau
Michel Robert, directeur général du CINES, et Gabriel Hautreux, responstable du département Calcul intensif, devant le supercalculateur Adastra installé dans les locaux du CINES, à Montpellier.
Michel Robert, directeur général du CINES, et Gabriel Hautreux, responstable du département Calcul intensif, devant le supercalculateur Adastra installé dans les locaux du CINES, à Montpellier. (Crédits : CINES)

74 millions de milliards d'opérations de calcul par seconde en performance de crête, soit 74 PFlop/s* par seconde... Autrement dit, quasiment 100.000 PC qui travailleraient ensemble en interagissant entre eux à ultra haute vitesse. C'est ce qu'est capable de faire le supercalculateur Adastra (il tire son nom de la locution latine Per aspera ad astra qui signifie "par des chemins ardus vers les étoiles") installé au sein du CINES (Centre informatique national de l'enseignement supérieur), l'un des trois centres nationaux de calcul haute performance (HPC), situé à Montpellier.

Cette machine super-puissante, inaugurée le 4 mai, a été acquise par GENCI, l'opérateur national en charge de mettre en œuvre la stratégie française en matière de simulation numérique par le calcul haute performance. Son coût : « 30 millions d'euros, dont le financement a été géré par GENCI qui reçoit des subventions de ses quatre opérateurs de recherche - le CEA, le CNRS, France Universités et l'Inria - ainsi que 49% du ministère de la Recherche », précise Philippe Lavocat, P-dg de GENCI, à La Tribune.

Co-conçue par le constructeur Hewlett Parckard (dans le cadre d'un dialogue compétitif) et les équipes du CINES et de GENCI, elle a pour mission de fournir aux communautés de recherche scientifiques et industrielles des capacités de calcul massives et innovantes pour leurs besoins complexes en simulation numérique.

« L'objectif de GENCI est de mutualiser des moyens pour acheter des machines plus puissantes et continuer à participer à la course mondiale en termes de recherche et de souveraineté, souligne Philippe Lavocat. Ce supercalculateur convergé IA renforce le numérique de puissance au service de l'excellence scientifique française et européenne, et des résultats scientifiques importants sont attendus dans divers champs de recherche scientifique de pointe. »

Performances mondiales

Le supercalculateur Adastra, vient ainsi compléter les systèmes existants de GENCI disponibles au sein des deux autres centres nationaux (TGCC, le Très Grand Centre de Calcul du CEA, et IDRIS, l'Institut du développement et des ressources en informatique scientifique du CNRS).

Adastra, sorte de grosse boîte de deux mètres sur douze environ, figure parmi les supercalculateurs les plus puissants d'Europe (3e position) et se classe en 11e place du Top 500 des supercalculateurs mondiaux. Il prend le relais du supercalculateur Occigen du CINES (2015-2022), dont la puissance de calcul était vingt fois moins importante que celle d'Adastra.

« Le supercalculateur Occigen a eu une durée de vie de huit ans, avec 5 milliards d'heures de calcul consommées et environ 2.000 chercheurs qui l'ont utilisé pour près de 500 projets, rappelle Michel Robert, directeur du CINES. Dans les années 1980, les capacités de calcul étaient déjà des performances, d'environ de 5 milliards d'opérations par seconde, mais c'était 10 milliards fois moins qu'Adastra aujourd'hui. Adastra figure parmi les plus performants au monde, le plus performant étant le supercalculateur Frontier aux Etats-Unis, dont la vitesse de crête est d'un milliard de milliards d'opérations par seconde... »

L'autre performance notable d'Adastra, c'est de se classer au 3e rang du Green 500, classement international qui recense les systèmes de calcul les plus efficients du point de vue énergétique.

« On pourrait même dire qu'Adastra est le 1e au monde car les deux autres sont des prototypes, se félicite Michel Robert. Cette génération de supercalculateur n'est plus climatisée comme avant et n'a pas besoin d'être installée dans une salle réfrigérée. La machine est refroidie par de l'eau tiède, on a une maîtrise de la température et les tuyaux d'eau chaude sont utilisés pour chauffer le CINES et bientôt d'autres bâtiments voisins. Et comme il y a une forte densité de circuits intégrés, les performances électriques sont meilleures. »

Eoliennes, climat, santé, fusion nucléaire,...

Mobilisées pour des simulations numériques, les ressources nationales de calcul haute performance, convergées avec l'intelligence artificielle et bientôt avec des dispositifs prototypes de calcul quantique, bénéficient à tous les champs de l'activité scientifique et de l'innovation : lutte contre le réchauffement climatique (par exemple dans les travaux du GIEC et plus largement dans le cadre de projets de recherche scientifique relatifs l'environnement et au climat), santé, transports propres (simulation de la combustion dans la motorisation en vue d'optimiser les émissions de carbone), biodiversité, aide à la décision, biologie, chimie, physique, astrophysique,... Le recours à la simulation numérique laisserait même aujourd'hui envisager des possibilités encadrées de réduction du recours à certaines expérimentations animales.

Ainsi, parmi les applications qui entrent dans le spectre des domaines scientifiques ouverts au recours du supercalculateur : l'optimisation des fermes éoliennes offshore, le développement de véhicules autonomes, l'étude des molécules impliquées dans les complications du diabète et les dérèglement métaboliques, la synthèse de molécules thérapeutiques ciblant les agents impliqués dans l'épilepsie et les pathologies neurodégénératives, la captation et le stockage du dioxyde de carbone, l'arrivée de nouvelles énergies basées sur la fusion nucléaire, ou l'amélioration de la prédiction des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les tsunamis ou les épisodes cévenols.

« Le champ d'application immense et il faut souligner l'arrivée des supercalculateurs dans les sciences humaines et sociales, avec par exemple la simulation comportementale de foules, ou dans le cadre de la lutte contre le terrorisme, la recherche de signaux faibles avec l'aide de l'IA », ajoute Philippe Lavocat

 Michel Robert rappelle également que « pendant la crise sanitaire du Covid, les trois centres de calcul français ont mis leur ressources à disposition pour accélérer la compréhension du virus et la découverte de traitements ».

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Obligation de publier

A Montpellier, le supercalculateur Adastra sera complètement opérationnel d'ici un mois, selon Philippe Lavocat, qui précise que « les nouvelles capacités de calcul d'Adastra font actuellement l'objet d'une appropriation par les communautés scientifiques dans le cadre des Grands Challenges : il s'agit d'une période de mise en production de nouveaux supercalculateurs qui offre l'opportunité, pour les chercheurs, d'accéder à des ressources de calcul et qui permet le "rodage" des nouveaux équipements ».

Une fois opérationnel, c'est le GENCI qui attribue des heures d'utilisation du supercalculateur, mis gratuitement à disposition des communautés scientifiques « qui ont l'obligation, en retour, de faire des publications scientifiques sur leurs recherches, qu'il s'agisse d'équipes scientifiques publiques ou qu'elles viennent d'entreprises en direct ou de laboratoires communs publics-privés », indique Philippe Lavocat.

* Le floating-point operations per second est l'unité de mesure de la puissance de calcul des ordinateurs, 1 PFlop/s correspondant à 1 million de milliards d'opérations de calcul par seconde.

Cécile Chaigneau

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