Classement du supercalculateur Adastra dans le Top 500 : « l'ESR peut être fier de cet excellent résultat dans le domaine du HPC »

Photo : la machine en cours d’assemblage aux US (crédit HPE)

Boris Dintrans est directeur du Centre Informatique National de l’Enseignement Supérieur (CINES). En juin dernier, la bonne nouvelle tombe : Adastra, le nouveau supercalculateur GENCI hébergé et exploité au CINES pour le compte des universités, est classé 10^ème au TOP500, le classement des 500 supercalculateurs les plus puissants au monde, et 4^ème au GREEN500, son équivalent basé sur l’efficacité énergétique des calculs. Fonctionnant sur une technique révolutionnaire, Adastra permet une puissance de calcul inégalable en France, et rendra possible des découvertes tant dans le domaine des sciences fondamentales que dans celui des sciences humaines et sociales. Boris Dintrans rend compte, dans cet entretien accordé à France Universités, de cette fierté universitaire, et des challenges scientifiques à venir.

France Universités : Comment décrire le super calculateur Adastra ?

Boris Dintrans : Adastra appartient à une nouvelle classe de supercalculateurs prévus pour atteindre l’exascale, soit une puissance de calcul qui se compte en milliards de milliards d’opérations par seconde (10¹⁸), ou l’équivalent de deux millions de smartphones haut de gamme ou 200 000 consoles de jeu dernier cri.

Une révolution technologique

L’Exascale est un graal poursuivi par les constructeurs HPC (High Performance Computing) depuis plusieurs années. Aujourd’hui, seule une machine exaflopique existe officiellement dans le monde, soit le supercalculateur Frontier aux États-Unis (1^er au TOP500) : Adastra ainsi que la machine Lumi en Finlande partagent en fait la même technologie.

Adastra est une véritable révolution technologique qui passe d’un fonctionnement sur processeurs classiques (CPU) à un fonctionnement sur cartes graphiques spécialement modifiées pour le HPC (GPU). L’innovation consiste à multiplier ces GPU en les interconnectant entre elles à très haute vitesse. Avec 338 nœuds GPU comprenant chacun 4 cartes graphiques, Adastra contiendra ainsi 1 352 cartes graphiques interconnectées via un réseau très performant à 200 Gb/s (10 000 fois plus rapide qu’une box ADSL).

Certains domaines scientifiques, comme la chimie ou la physique théorique, par exemple, sont prêts à ce saut vers les GPU. Mais d’autres, telle la climatologie, sont en retard. Le CINES et le constructeur américain HPE-CRAY seront au rendez-vous pour les accompagner sur ces facteurs d’accélération.

Une utilisation ouverte à tous et sécurisée

D’une dimension de 8 mètres sur 2 et composée de racks de calcul d’un poids unitaire de 2 tonnes, Adastra sera abritée à Montpellier, au Centre Informatique National de l’Enseignement Supérieur (CINES), dont France Universités est membre. Placé sous la tutelle du Ministère de lʼEnseignement Supérieur, de la Recherche et de lʼInnovation, le CINES propose des moyens exceptionnels à l’ensemble de la communauté scientifique dans le calcul numérique intensif, l’archivage pérenne de données électroniques et l’hébergement de plates-formes informatiques d’envergure nationale.

Adastra sera livrée en France durant l’été. Après une phase d’installation et de tests, elle sera ouverte aux chercheurs, enseignants-chercheurs, doctorants, et post-doctorants en novembre prochain. La recherche privée pourra elle aussi l’utiliser, à la condition que ses résultats soient rendus publics.

Sur un plan pratique, les chercheurs répondront à des appels à projets organisés par GENCI (Grand Équipement National en Calcul Intensif). Après l’attribution d’heures de calcul au CINES, ils pourront alors se connecter sur Adastra, depuis leur laboratoire et de manière complétement sécurisée, et entamer leurs calculs.

Calculer, stocker les données, les diffuser et éventuellement aussi les archiver : voici le panel de services offerts par le CINES aux chercheurs pour les aider dans leur recherche au quotidien.

Quels apports représente Adastra pour la recherche académique et industrielle ?

Rendre possible ce qu’on croyait impossible, grâce à une double rupture technique et scientifique !

Avec des codes qui seront portés efficacement sur GPU, la recherche en chimie, nanotechnologies, astrophysique, géophysique, climatologie et mécanique des fluides pourra progresser de manière remarquable. Adastra sera aussi une machine de jeu extraordinaire pour l’Intelligence Artificielle qui se prête particulièrement bien au calcul sur GPU.

Des challenges d’envergure sont d’ores et déjà enclenchés. En voici deux premiers exemples : dans le domaine de la mécanique des fluides, le grand challenge « bombardiers d’eau » destiné à mieux comprendre les mécanismes de fragmentation et d’atomisation de fluide largué depuis un avion lors d’incendies ; et dans le domaine astrophysique, le grand challenge « Dynamos Planétaires Turbulentes » pour simuler et mieux comprendre la génération des champs magnétiques des planètes.

Les sciences humaines et sociales également concernées

En sciences humaines et sociales, certains projets demandent également une énorme puissance de calcul. Des projets intéressants multidisciplinaires sont montés ainsi dans les humanités numériques : l’un, par exemple, sur l’apprentissage de langages via l’IA, ou un autre autour de la reconnaissance de caractères sur d’énormes volumes de documents scannés.

Et pour analyser aussi les dernières tendances sociétales sur les réseaux sociaux, le supercalculateur Adastra sera un outil précieux.

Le classement d’Adastra dans le TOP500 a-t-il été pour vous une surprise ? Quels projets pour la suite au sein du CINES ?

Avec seulement deux autres machines équivalentes dans le monde (Frontier et Lumi), nous nous attendions à ce qu’Adastra soit bien classée à la fois dans le TOP500 et dans le GREEN500. Mais être dans le TOP10 a quand même été une surprise.

C’est la première fois que le supercalculateur hébergé au CINES se situe aussi haut au niveau mondial, et ce à la fois en termes de puissance de calcul mais aussi d’efficacité énergétique qui est un enjeu majeur pour limiter l’impact écologique. Nous pouvons tous collectivement être très fiers de cet excellent résultat !

Le CINES va aussi bénéficier d’un puissant appel d’air qui va démultiplier sa stratégie d’ensemble pour répondre à la convergence entre calcul et données. Il est d’ailleurs désormais inscrit à la feuille de route nationale des infrastructures de recherche dans le domaine numérique, et va pouvoir proposer des services innovants autour du HPC et des données pour continuer d’accompagner au mieux la recherche française.