Supercalculateurs
Qu’est-ce qu’un supercalculateur ?
Le supercalculateur est généralement applicable aux ordinateurs hautes performances les plus rapides accessibles à un moment donné. Ces supercalculateurs sont généralement utilisés pour des projets de recherche et d’ingénierie impliquant des calculs à très grande vitesse. Les utilisations courantes des ordinateurs puissants incluent le test de formules mathématiques pour des processus physiques complexes ou des modèles tels que les conditions climatiques, l’évolution céleste, les armes et missiles nucléaires, les nouvelles substances chimiques (pour des applications médicinales en particulier) et la cryptologie. Lorsque le coût du calcul haute performance a diminué dans les années 1990, de plus en plus d’entreprises ont commencé à utiliser des ordinateurs puissants pour l’analyse du marché et d’autres stratégies commerciales.
Figure.1 Supercalculateur à droite
Quel est le nom du supercalculateur le plus rapide du monde?
Le dernier modèle d’ordinateur le plus rapide au monde s’appelle Fugaku, alimenté par le SoC A64FX 48 cœurs de Fujitsu. Il est situé au Centre des sciences informatiques RIKEN dans la ville de Kobe, au Japon. Cela a battu le success leader existant, le programme Summit du département américain de l’Énergie — qui a dépassé deux fois de suite la liste des 500 premiers — avec une marge de 2,8 fois, a révélé l’organisation à but non lucratif Top500 le 22 juin 2020. Le supercalculateur le plus rapide du monde nouvellement nommé est utilisé pour lutter contre le coronavirus. La place la plus élevée a été prise par le supercalculateur japonais Fugaku, faisant 2,8 fois plus de calculs par seconde qu’un système IBM américain. Mis en œuvre au RIKEN Centre for Computational Science au Japon, Fugaku est largement utilisé dans des applications qui relèvent des défis scientifiques et sociaux prioritaires. Ceux-ci incluent le développement de médicaments, la technologie médicale, la prévision météorologique et le changement climatique, la production d’énergie renouvelable et l’exploration des règles fondamentales de l’univers. Le travail COVID-19 est maintenant utilisé à titre expérimental. Fugaku doit commencer le service complet en avril 2021. La quête pour posséder le supercalculateur le plus puissant ne se termine jamais vraiment. Cette rivalité amicale de pays à pays a lancé un boom de la puissance de traitement et il ne semble pas qu’elle ralentisse dans un avenir proche.
Quel type de système d’exploitation est utilisé par un supercalculateur ?
Presque tous les superordinateurs ont utilisé certains systèmes d’exploitation de type UNIX. Ces versions d’UNIX contenaient AIX d’IBM, le framework Linux open source et d’autres implémentations Cray comme UNICOS. À l’extrémité inférieure du calcul haute performance, un nouveau phénomène appelé clustering, vous pouvez construire votre propre supercalculateur à partir de cette conception. Si un inventeur avait le concept d’installer Windows sur un supercalculateur, il ne retournerait probablement pas à l’informatique. Les supercalculateurs sont des machines conçues à des fins uniques et qui nécessitent, et configurées pour cette tâche, un système d’exploitation spécialisé. Le projet Beowulf fournit des instructions sur la façon de créer une variété de processeurs d’ordinateurs personnels prêts à l’emploi, à l’aide de systèmes d’exploitation Linux et de processeurs de liaison avec Fast Ethernet. Pour contrôler le traitement parallèle, des programmes doivent être écrits. Les supercalculateurs sont en effet des dispositifs de très haut niveau (plus de 100 pétaFLOPS) utilisés dans toute la science et l’analyse, tels que ceux de la mécanique quantique, des mesures de prévision météorologique, de la recherche climatique, de la dynamique moléculaire et de la simulation physique. La plupart de ces activités sont réalisées dans ces processus grâce à l’application de l’intelligence artificielle et des réseaux de neurones. Tout ce contrôle, cependant, ne serait d’aucune utilité s’il n’y avait pas les systèmes d’exploitation compliqués utilisant cet outil. Ces équipes de haut niveau utilisent des systèmes basés sur Unix depuis longtemps. Ils notent, bien que, qu’Unix est une source fermée, a approuvé, et il est très coûteux de s’adapter. D’un autre côté, Linux est un framework libre et open-source offrant une grande personnalisation.
La vitesse et le stockage d’un supercalculateur.
La mémoire d’un ordinateur conserve des informations pendant qu’elles sont traitées par le processeur. Pendant que vous jouez à Fortnite, RAMof votre appareil stocke et surveille la direction et la vitesse dans lesquelles vous vous déplacez. Entre 8 et 16 Go de RAM de nombreux utilisateurs se débrouillent parfaitement. Cela signifie que la machine peut transporter et traiter une quantité massive d’informations en même temps, ce qui permet des simulations à grande échelle de systèmes complexes, tels que le tremblement de terre destructeur de Tangshan de 1976. Même un supercalculateur plus simple, comme le Comet du Centre de supercalculateurs de San Diego, a 247 téraoctets de mémoire — près de quatre mille fois celle d’un ordinateur portable très bien équipé. Les supercalculateurs avancés ont des puces, une mémoire et un stockage similaires aux ordinateurs de bureau, sauf qu’ils en ont des dizaines de milliers au lieu de plusieurs processeurs.
Supercalculateurs par pays.
En juin 2020, sur les 500 supercalculateurs les plus puissants au monde, 226 se trouvaient en Chine, une estimation qui doublait celle de son plus proche rival, les États-Unis, qui contribuaient pour 113 ordinateurs supplémentaires puissants. Dans l’ensemble, les deux pays composent environ les deux tiers des superordinateurs les plus efficaces du monde.
Les caractéristiques des supercalculateurs.
Ces types d’ordinateurs peuvent résoudre de grandes quantités d’équations, ainsi que des calculs complexes. En même temps, plusieurs clients sont capables de contrôler des supercalculateurs. Comme cela devient plus coûteux et aucun utilisateur ordinaire ne peut se permettre ce type d’appareils. Les supercalculateurs sont utilisés dans des applications spécialisées où de grandes quantités et des mesures complexes sont nécessaires. Les supercalculateurs ont un espace de stockage énorme. De plus en plus d’entreprises utilisent ce système à temps partiel, car en quelques périodes, les supercalculateurs sont capables d’effectuer des tâches majeures. Ces ordinateurs super puissants nous permettent de réaliser des expériences simulées sur des ogives atomiques et d’autres tests médicaux risqués, car ce type d’applications est plus destructeur pour l’environnement si elles sont effectuées sur des tests en temps réel. Les supercalculateurs ne sont pas utilisés pour des problèmes tels que l’hébergement de services Web en cours d’exécution constante, l’hébergement d’applications ou l’informatique d’entreprise de base. Vous n’exécuterez pas le site Web ou une feuille de calcul sur un supercalculateur, par exemple. Pour un tas de choses, vous n’exécuterez pas ce genre d’applications; la première est la dépense, les supercalculateurs sont constitués d’équipements puissants et hautement techniques, et un ordinateur de plateau pourrait gérer ce type d’application sans transpirer. L’autre est que l’exécution d’un logiciel générique sur un matériel aussi hautement spécialisé ne serait pas utile, encore une fois un ordinateur normal fonctionnerait bien. L’avantage peut être vu lorsque le volume de données ou la complexité du calcul est telle que le matériel standard est incapable de faire le travail dans un laps de temps raisonnable (jours, semaines ou mois). Parfois, ces charges de travail doivent être exécutées dans nos heures en quelques minutes, de sorte que le temps nécessaire aux résultats est essentiel.