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Automates Intelligents s'enrichit du logiciel Alexandria.
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Sciences et politique
Le calcul Haute Performance en France et en Europe
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin 06/01/2010

NB: Comportant nombre de citations, cet article sera complété très prochainement d'un entretien avec un responsable de la société Bull. Automates-Intelligents

Dès la création de la revue Automates Intelligentsn nous avons signalé l'importance que représentait pour la France et l'Europe une compétence industrielle en propre dans le domaine des grands calculateurs, de ce que l'on nomme désormais le Calcul Haute performance. Nous avions regretté, comme le montrait un de nos articles publié en 2004, l'absence de la France à l'époque dans ce domaine. http://www.automatesintelligents.com/labo/2004/mar/superordinateur.html

Les représentants de la firme IBM avaient eu beau expliquer aux Européens que le projet coopératif européen Deisa à base de calculateurs IBM leur apportait la compétence nécessaire, nous avions écrit que la réalité était un peu différente.
http://www.automatesintelligents.com/actu/041131_actu.html#actu12

Rappelons que les technologies pétaflopiques (pétaflopique: qui est capable de réaliser un million de milliards d’opérations par seconde) sont un enjeu majeur aussi bien pour la recherche universitaire que pour l’industrie et donc pour l’emploi. La simulation numérique Haute Performance est devenu incontournable pour la modélisation et la simulation, notamment dans l’aéronautique, l’énergie, la climatologie, les sciences de la vie, la finance, le traitement de l’information, le développement durable et les économies d’énergie. Le Calcul Haute Performance est ainsi un atout majeur pour la compétitivité de la recherche et de l’industrie, ainsi qu'un élément fondamental de la souveraineté des Etats.

Le rôle du CEA

Cependant, les choses n'en sont heureusement pas restées là où elles en étaient quand nous écrivions ces articles. Ceci grâce à l'intervention du CEA et de sa Direction des Applications militaires [notre actualité du 01/08/2006]. Rappelons que le CEA avait été aux origines du Plan Calcul de 1967, jusqu'au jour où les réalisations industrielles européennes qui en avaient été la suite, sous la responsabilité de la firme Unidata associant la CII française, Siemens et Philips, avaient été honteusement sabordées par Valéry Giscard d'Estaing en 1975.

Or Bull (qui avait repris beaucoup de compétences de la CII) est ainsi devenu - notamment grâce au CEA - l'un des spécialistes mondiaux des supercalculateurs.
La compagnie a livré au Commissariat à l'énergie atomique en 2006 et 2007 le plus puissant complexe européen de supercalculateur TERA-10/CCRT, et doit livrer prochainement un supercalculateur de près de 300 Tflops (1 teraflop = mille milliards d'opérations par seconde) dans le cadre du GENCI. Le GENCI, Grand Equipement National de Calcul Intensif, est une société civile détenue à 49 % par l’Etat représenté par le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, 20 % par le CEA, 20 % par le CNRS, 10 % par les Universités et 1% par l’INRIA. Voir http://www.genci.fr/

TERA 10

Le supercalculateur TERA - C.Dupont/CEA TERA-10 est un supercalculateur français conçu et fabriqué par Bull SA. Il appartient à la Direction des Applications Militaires du CEA et se trouve à Bruyères-le-Châtel. Remplaçant l'AlphaServer SC45, sa mise en service a débuté au début de l'année 2006 et TERA-10 était alors le plus puissant supercalculateur d'Europe et le cinquième au monde.
Il est destiné aux calculs de simulations pour la mise au point d'armes nucléaires. L'acquisition de TERA-10 s'inscrit dans le cadre du programme Simulation qui comporte déjà en termes d'équipements majeurs la machine radiographique Airix et comportera à terme le laser Mégajoule (LMJ).

Les simulations informatiques sont réalisées grâce à des modèles physiques et mathématiques développés par le Commissariat à l'énergie atomique. Les données utilisées sont d'une part celles acquises lors de tirs réels, en particulier ceux menés dans l'Océan Pacifique en 1995 et 1996, et d'autre part celles obtenues par la machine radiographique Airix lors des «tirs froids» effectués sur le site de Moronvilliers. Le laser Mégajoule permettra également de recueillir des données expérimentales, notamment sur les processus liés à la fusion nucléaire mise en œuvre dans les bombes H. Nous reviendrons sur le laser Mégajoule et ses applications militaires dans un article ultérieur.

TERA 100 : un supercalculateur pétaflopique pour Bull et le CEA

Nous citons ci-dessous Techno-sciences du 6 février 2010
http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5644

"La Direction des applications militaires du CEA et Bull ont signé un contrat de collaboration pour concevoir et réaliser Tera 100, le futur supercalculateur destiné au Programme de simulation français.
Le contrat, sur le long terme, comporte deux phases:
- La première, de recherche et développement, permettra de valider les technologies nécessaires à cet ordinateur ; celles-ci auront par ailleurs de nombreuses retombées dans les domaines industriels et sociétaux.
- La seconde phase permettra au CEA d’acquérir et de mettre en œuvre TERA 100, le premier système pétaflopique conçu en Europe Pour répondre aux besoins du Programme de simulation, le supercalculateur se distinguera à la fois par sa capacité à exécuter un large spectre d’applications, par un juste équilibre entre puissance de calcul et flux de données , et par sa tolérance aux pannes. Véritable système généraliste de haute productivité, Tera 100 sera de plus développé sur la base de logiciels ouverts et de processeurs d’architecture X86.

La réalisation du supercalculateur Tera 100 nécessite un travail préalable important en recherche et développement. Bull et le CEA associeront leurs compétences respectives: Bull apportera notamment son savoir-faire dans la conception et la production de serveurs haute performance ainsi que la réalisation de logiciels nécessaires à l’exploitation de grands systèmes ; le CEA amènera en particulier son expertise en matière de spécifications, d’architecture informatique, de développements logiciels ainsi que sa maîtrise des infrastructures des grands centres de calcul. Plusieurs centaines d’ingénieurs et de chercheurs de très haut niveau seront ainsi mobilisés dans ce projet"

Le point de vue d'Henri Conze

Dans un article publié en 2008 par le magazine franco-allemand Eurbag, Henri Conze développait un argument, rarement repris dans un journal français, en faveur du maintien en France et en Europe d'une filière autonome dans le domaine des grands calculateurs; les calculateurs de grande performance. Henri Conze est bien placé pour en parler, puisque comme Délégué général à l'armement et membre du conseil d'administration du Groupe Bull, il a participé aux décisions ayant abouti à la mise en place de moyens de calcul puissants au Commissaire à l'Energie atomique, notamment à partir de 2005 le système Tera 10 de Bull mentionné ci-dessus.

Nous citons Henri Conze

«Cette initiative (un projet de coopération franco-allemande, non reprise sauf erreur dans l'Agenda franco-allemand 2020) correspondait à la prise de conscience d’une nécessité pour nos deux pays et pour l’Europe : la préservation sur le Vieux Continent d’une compétence de haut niveau en matière d’architecture informatique, et donc la liberté de concevoir les plates-formes informatiques qui vont être indispensables au développement d’une partie très importante de notre économie de demain.

[ ….]

Il est clair que la puissance informatique accessible à très court terme va conduire la plupart des utilisateurs à devoir ou vouloir intervenir en amont, dès le stade de la définition et des spécifications des futures machines, qu’ils soient demandeurs de traitement des informations (deuxième génération Internet par exemple) ou de simulations scientifiques aux conséquences économiques désormais essentielles (biotechnologies, nanotechnologies, sciences de la vie, aéronautique, transports, énergie, etc.).

Pouvons nous, en Europe, accepter de renoncer à la capacité de concevoir des architectures informatiques adaptées à nos objectifs, et donc renoncer aux moyens et à l’industrie correspondants? Nos besoins vont le plus souvent être les mêmes que ceux de nos partenaires, mais aussi concurrents, américains ou asiatiques, mais nos priorités, nos choix, nos investissements, nos calendriers, etc., peuvent être différents, et le seront, sauf si nos décisions sont préemptées par des moyens de traitement informatiques définis par d’autres imposant ainsi leurs priorités, leurs choix, leurs investissements et leurs calendriers.
                                                                                                             
 Il était donc urgent d’essayer de définir et de mettre en oeuvre une politique cohérente en matière de grands calculs (besoins, compétences, programmes et industrie). L’effort financier n’est certes pas négligeable (150 M€ par an), mais il est sans commune mesure avec les enjeux économiques dont il est une des clés. Nous avons là un des  outils dont la France et l’Allemagne et, plus généralement, l’Europe ont tant besoin aujourd’hui alors que nous découvrons la crise : un levier, un multiplicateur de forces économiques.
 
Or, soudain, deux événements semblent montrer que ce silence est rompu et que quelque chose se passe entre nos deux pays : d’une part, le 29 septembre, le Centre allemand de recherche de Jülich  signe un accord avec la société française Bull, d’autre part, le 1er octobre, Bull  prend le contrôle amical de Science + Computing, société basée à Tübingen et spécialisée dans les grands calculs au profit de l’industrie en général, de l’industrie automobile en particulier.
 
Citons le Professeur Thomas Lippert, directeur du centre de calcul de Jülich : La science et l’industrie dépendent et profitent des simulations réalisées par ordinateurs de très grande puissance. Afin de faire face à ces demandes croissantes, Jülich a choisi Bull comme maître d’œuvre du projet JuRoPa qui inclut aussi Sun, ParTec et Intel. Nous considérons que Bull est le mieux placé pour intégrer toutes les nécessaires technologies ‘’clé’’ dans un partenariat destiné à concevoir le supercalculateur  à usage général le plus performant, correspondant au large spectre des problèmes de simulation traités à Jülich. Notons que la performance de ce calculateur, qui sera mis en service en 2009, dépassera 200 mille milliards d’opérations par seconde !
 
Mais, pourquoi Bull est-elle à nouveau, avec succès et seule société en Europe, dans le domaine des calculs de grande puissance, domaine qu’elle avait abandonné depuis des décennies, après avoir été jusqu’à la fin des années cinquante le rival d’IBM ? La raison principale tient dans les choix faits il y a trois ou quatre ans par la société et son premier partenaire dans cette aventure, le Commissariat à l’Energie Atomique. Je cite le Président de Bull, Didier Lamouche : Bull conçoit des supercalculateurs très accessibles car familiers et faciles d’utilisation. Dans le passé, au contraire, les grands ordinateurs étaient bâtis autour d’une architecture dite ‘’vectorielle’’, très efficace mais très spécialisée, exigeant donc des utilisateurs des talents très spécifiques. Bull a choisi une approche différente en concevant des machines ressemblant à  des grappes géantes de machines plus petites mais travaillant ensemble de façon plus rapide, plus efficace et plus rentable qu’un supercalculateur unique. Ces ‘’grappes’’ sont d’une utilisation simple car à base de technologies bien comprises par l’ensemble du monde professionnel. Elles n’ont pas de processeurs propriétaires, mais des puces multi-coeur d’Intel. Bull a été un précurseur en concevant ses produits sous Linux, une plate-forme ouverte extrêmement populaire en dehors, jusqu’à présent, du monde des grands calculs.
 
Souhaitons que ces évènements survenus en 2008 constituent les prémices d’un grand projet : le retour définitif de l’Europe dans une technologie qui change radicalement les règles du jeu et sans laquelle l’ensemble de nos entreprises courraient un risque énorme  de perte de compétitivité."


Aujourd'hui Bull a effectivement livré au centre Jülich le calculateur de 200 mille milliards d'opérations par seconde soit 200 TeraFlops. Par ailleurs, le projet Terra 100 avance correctement, comme indiqué ci-dessus.

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