Nous voici entrés dans l’ère exaflopique et c’est le laboratoire national d’Oak Ridge aux USA qui ouvre la marche, avec une machine baptisée Frontier. Dépendant du département à l’énergie américain et annoncé en 2019, Frontier met un terme à deux ans de domination de Fugaku, le supercalculateur japonais qui marquait la première incursion de l’architecture ARM à cette place.
Frontier est un monstre de puissance qui vient de développer 1,1 exaflop de puissance, mais qui pourrait monter plus haut dans le futur (il est prévu pour développer jusqu’à 1,5 exaflop). Outre cette puissance inédite, il faut regarder au cœur de ses composants pour détecter une autre première : le choix d’AMD pour ses deux composants phares.
AMD : la voie de la double compétence CPU et GPU
Un supercalculateur moderne « classique » tire sa puissance de deux types de puces : le CPU (ou processeur central) et le GPU (processeur graphique). Et quand on regarde les statistiques du Top 500, la machine type repose sur des CPU Intel et des GPU Nvidia, les deux leaders de chacun de ces marchés.
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Ici, AMD réalise une première avec sa double maîtrise CPU et GPU. Une réussite qui met en lumière les enjeux du secteur… et les mouvements de ses concurrents. Champion des GPU, Nvidia a développé son premier CPU ARM hautes performances, « Grace », et Intel a fait l’inverse avec son GPU spécialisé dans le calcul, « Ponte Vecchio ».
Frontier : le double numéro 1
Initialement, les architectures x86 et ARM étaient définies comme suit : à x86 la puissance brute, à ARM l’efficacité énergétique. Si cela reste vrai en dessous d’un certain niveau de consommation électrique, ces différences qui tendent à disparaître avec des puces ARM avec plus de 144 cœurs, qui avalent des watts sans compter, et des puces x86 parfois plus efficaces.
Comme ici, où le duo CPU/GPU d’AMD – EPYX Milan (5 nm) et Instinct MI250X (7 nm) – s’avère non seulement le plus puissant du monde en termes de performances pures (n°1 du Top 500) mais aussi le plus efficace énergétiquement (n°1 Green500).
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Avec 52,23 gigaflops par watt, il enterre littéralement le numéro 1 du Green500, MN-3. Avec seulement 21,1 gigaflops par watt, le japonais se fait pulvériser par l’efficacité record de Frontier qui est capable de déployer 52,23 gigaflops par watt.
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Outre le succès d’AMD, il faut aussi noter celui de HPE/Cray, aux commandes de la conception et de l’assemblage de cette machine hors normes. Il faut en effet un immense savoir-faire pour faire fonctionner de concert de la manière la plus efficace possible les milliers de processeurs du monstre.
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