Les supercalculateurs Que sont-ils, à quoi servent-ils et lesquels sont les plus puissants du monde?

Qui ne voudrait pas pouvoir choisir l’un des nombreux superordinateurs à emporter chez lui? Ou ai-je tort? Bien sûr, préparez la facture d’électricité, car le coût va être astronomique.

Selon son nom, il est possible que de nombreux utilisateurs conçoivent le supercalculateur d’une manière erronée , comme un ordinateur personnel avec les performances les plus élevées, par exemple. Cependant, ce n’est pas du tout exact.

Voulez-vous savoir ce qu’est un supercalculateur? Nous allons le voir ici aujourd’hui, connaissant toute son histoire, ses principales caractéristiques et, bien sûr, les usages qui lui sont donnés . Aussi, pour finir de vous surprendre, nous allons vous laisser un top des supercalculateurs les plus puissants qui existent actuellement, afin que vous puissiez connaître leurs incroyables performances réelles.

Que sont les supercalculateurs en informatique? Définition

Le supercalculateur est un équipement informatique qui a une capacité de calcul très élevée, est conçu dans un but précis et a un design vraiment génial .

Pour y parvenir, il s’agit de former un système de plusieurs ordinateurs très puissants , qui font partie de la même structure et, par conséquent, sont liés entre eux, de manière à multiplier à la fois la puissance et les performances . À l’heure actuelle, ces systèmes sont également désignés comme des ordinateurs ou des environnements de calcul haute performance.

Bien qu’il s’agisse d’appareils volumineux et complexes, la vérité est que ce qu’on leur demande, c’est qu’ils fonctionnent avec un bon nombre d’opérations flottantes par seconde , pour lequel il existe un concept, les FLOPS . Cela mesure, comme on dit, la quantité d’opérations que les machines sont capables de faire et correspond à une unité de mesure de la performance.

L’histoire

Ces types d’ordinateurs ont été introduits «sur le marché» dans les années 1970 . La plupart d’entre eux sont apparus grâce à Seymour Cray, une entreprise dominante à l’époque, responsable de leur conception et de leur fabrication . Au début, ils n’étaient rien de plus que des processeurs scalaires à pleine vitesse.

La prochaine étape est la compétitivité avec les mini-ordinateurs. Cela consistait à inclure certains processeurs vectoriels travaillant en parallèle , entre 4 et 16. C’est ainsi qu’ils ont commencé à baisser leurs prix et à s’améliorer, augmentant le nombre et le type d’utilisateurs qui les utilisaient.

Évolution

C’est à partir de là que l’on commence à voir des changements à considérer dans les équipes. Des vecteurs vectoriels aux systèmes de processeurs parallèles massifs avec des processeurs communs par milliers.

Plus tard, lorsque le microprocesseur a été développé et testé correctement, le processeur a été remplacé par celui – ci , réduisant considérablement le nombre de pièces à utiliser dans la conception de chaque supercalculateur. Au cours des dernières décennies, le microprocesseur-serviteur a été choisi .

Ainsi, nous avons qu’à l’heure actuelle, le concept de supercalculateur est maintenu en termes de fonction et de puissance, mais tant son apparence que le type et la quantité de pièces utilisées ont été considérablement modifiés, donnant des grappes d’appareils informatiques hautement raffinés ils fonctionnent avec des processeurs conventionnels de grande capacité , avec des milliers, voire des millions de cœurs, qui se combinent , bien entendu, avec des interconnexions de nature particulière.

À quoi servent-ils et à quoi servent les supercalculateurs?

Depuis leur naissance, les supercalculateurs ont des objectifs très précis. Ils sont conçus pour effectuer des opérations de calcul de volume en vrac en très peu de temps (millions par seconde).

C’est la fonction de base qu’ils ont tous, bien que le but puisse être très différent . Par exemple, nous parlerions de prévisions météorologiques, de problèmes de physique quantique, de simulations physiques, spatiales et nucléaires, de recherche sur le changement climatique, de recherche sur les processus biologiques du corps humain et ses implications dans les maladies et de travailler sur des problèmes qui restent à résoudre. …

Ainsi, les principaux utilisateurs de ces machines sont de grandes entreprises et des agences telles que des universitaires, des gouvernements, des militaires et , dans certains cas, des entreprises pour d’énormes multinationales.

Quelles sont les principales caractéristiques de ce type de super ordinateurs?

Les supercalculateurs, comme nous l’avons mentionné, ont toutes sortes de bits et de pièces. Cependant, ce qui les caractérise le plus serait:

• Processeur . La vitesse de traitement est essentielle pour réaliser des millions et des millions d’opérations par seconde. Pour cela, en plus d’un modèle particulièrement performant, un très grand nombre de cœurs est nécessaire.
• Mémoire RAM . Conformément à ce qui précède, vous devez disposer d’une mémoire RAM spectaculaire, de plusieurs Tebibytes.
• Système de refroidissement . Les systèmes de refroidissement sont essentiels pour lutter contre les températures très élevées qui se produisent dans le système. Pour se faire une idée, certains processeurs sont capables de dissiper 10 fois la chaleur d’un disque de poêle.
• Capacité d’interconnexion . Il est nécessaire que, dans de grands environnements, des milliers d’utilisateurs puissent être connectés en même temps.

D’autres caractéristiques que l’on peut définir de ces machines est qu’elles n’ont pas la capacité de pénétration sociale (ou l’intérêt est donné), qu’elles sont très difficiles à utiliser, à tel point que seul le personnel spécialisé peut le faire, que leur taille est énorme, qu’elles ont réalisé de nombreux jalons à caractère social, notamment dans la recherche et qu’il y en a moins d’un millier dans le monde et qui ne nécessitent pas de périphériques.

Les 10 supercalculateurs les plus puissants au monde

Après vous avoir parlé des incroyables spécifications de ce type d’équipement, nous ne pouvions pas terminer sans vous dire quels ont été les supercalculateurs les plus puissants qui aient été fabriqués.

Shaheen II

Il a été construit par Cry.Inc en collaboration avec l’Université King Abdullah des sciences et de la technologie, dont il est maintenant propriétaire. Il est utilisé depuis 2015 dans ces installations.

Avec un OS Linux, le Cray, il est impossible de ne pas être surpris d’apprendre qu’il a près de 200 000 cœurs dans son processeur , qui est d’ailleurs le Xeon E5-2698v3 16C . Cela fournit un débit de 5537 TFLOP / s. Le plus surprenant est de connaître sa puissance requise, qui est «seulement» de 2800 KW.

Hazel Hen

Cray.Inc est en charge de la conception et de la fabrication, en 2015, de Hazel Hen, un supercalculateur de 41 cabines avec le Xeon E5-2680v3 12C de 185088 cœurs . Sa performance est de 7,42 PetaFLOPS / s . Le système d’exploitation est le même que dans le cas précédent. Dans ce cas, nous avons que, bien que la puissance moyenne soit inconnue, elle est assez efficace, avec un chiffre maximal connu de 1512 KW.

Piz Daint

Cray.Inc est également en charge de cette fabrication qui se rend directement en Suisse, où elle est implantée depuis 2013, plus précisément au Centre national de calcul intensif. C’est aujourd’hui le meilleur supercalculateur du continent .

Il y parvient grâce à son processeur Xeon E5-2670 8C qui fonctionne à 2,6 GHz et 115984 cœurs , ses 28 baffles et une performance théorique de 7,8 petaFLOPS que nous avons vu doubler, ayant déjà atteint 19,6 petaFLOPS . Nous répétons SO.

Trinité

Il est utilisé à la fois par le Département américain de l’énergie, la National Nuclear Safety Administration et le Los Alamos National Laboratory, où il se trouve actuellement.

On répète le fabricant et le système d’exploitation et on retrouve un Xeon E5-2698v3 16C à 2,3 GHz qui comprend plus de 380000 cœurs . Le débit qu’il atteint est supérieur à 27 000 TFLOPS / s théorique . Sa mémoire est de 365056 Go.

Tianhe-2

Nous l’avons trouvé en Chine, dans le Supercomputing Center. Son fabricant était NUDT et il a commencé à travailler à Guangzhou en 2013.

Son OS est Kylin Linux, le processeur est un Intel Xeon E5-2692v2 12C à 2,2 GHz avec 3,12 millions de cœurs . Il est donc capable de rendre à 33,86 TFlop / s , fonctionnant à 17808 kW.

Sunway TaihuLight

Nous terminons la liste avec un autre supercalculateur situé en Chine, au Supercomputing Center situé à Wuxi. La fabrication, dans ce cas, est venue de la main de NRCPC et a commencé à fonctionner très récemment, en 2016.

Son système d’exploitation est exclusif, Sunway RaiseOS 2.0.5, basé sur Linux. Il a plus de 10 millions de cœurs dans son processeur 1,45 GHz Sunway SW26010 260 C. Nous obtenons une performance de 93 TFlops à 15371 kW.

Ordinateur K

Une autre grande machine, cette fois japonaise, qui fonctionne avec un SPARC64 VIIIfx à 2 GHz qui a 700 000 cœurs . Les performances qu’il offre atteint 10,5 TFLOP par seconde . En contrepartie, la puissance énergétique s’élève à 12659 KW. Le système d’exploitation est Linux. Nous l’avons au RIKEN Advanced Computer Science Center.

Séquoia

IBM était responsable de la fabrication de cet appareil en 2012, spécifique et exclusif de la National Nuclear Safety Administration des États-Unis, étant situé au Lawrence Livermore National Laboratory.

Son processeur est un Power BQC 16C avec un million et demi de cœurs ainsi qu’une performance de plus de 17 TFlop / s . Fonctionne avec Linux. Sa consommation électrique est de 7890 kW.

Titan

Il fonctionne à une cadence de 17,59 pétaflops grâce à son Opteron 6274 16C à 2,2 GHz avec plus d’un demi-million de cœurs . Il a Cray Linux Enviroment et un GPU Nvidia. Il est fabriqué par Cray.Inc et trouvé au Oak Ridgem National Laboratory aux États-Unis.

Regardez

Il a été fabriqué par IBM en 2012 et depuis, il est situé au Laboratoire National d’Argonne. Le processeur, dans ce cas, est un Power BQC 16C avec près de 800 000 cœurs . Le débit dépasse 8586 TFLOPS / s chaque seconde . Il a Linux et fonctionne à 3945 KW.

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