Septembre 1995. Jacques Chirac ordonne la reprise des essais nucléaires dans l’atoll polynésien de Mururoa. Objectif : valider le programme Simulation, chargé de reproduire virtuellement, par informatique, le fonctionnement d’une
arme nucléaire. Pour réussir cette prouesse, le CEA (Centre d’études atomiques), maître d’?”uvre, a utilisé un ordinateur surpuissant. Un monstre taillé pour le calcul, composé de milliers de processeurs et occupant la surface de plusieurs courts
de tennis. Nommé Téra, ce supercalculateur voit régulièrement ses capacités augmenter : il devrait atteindre en 2005 une puissance de 50 téraflops, pour traiter 50 000 milliards d’opérations en virgule flottante par seconde. Par
comparaison, un Pentium 4 à 3,2 GHz plafonne à 6,4 gigaflops (milliards d’opérations par seconde).
Vectoriel contre parallèle
Les supercalculateurs sont utilisés dans quasiment tous les domaines scientifiques, médicaux et techniques, pour prévoir le temps, décrypter le génome ou encore étudier le pliage des protéines et ainsi guérir la maladie d’Alzheimer.
Evidemment, ces Ferrari de l’informatique coûtent le plus souvent plusieurs millions d’euros. Trop cher pour de nombreux laboratoires ! Mais les choses sont en train de changer.Jusqu’à très récemment, la majorité des supercalculateurs (ceux de Nec ou Cray, notamment) étaient de type ‘ vectoriel ‘ : ils utilisaient des composants spécifiques (donc hors de
prix) afin de faire transiter rapidement les données vers un puissant processeur central. Pour abaisser le coût des supercalculateurs, les constructeurs se sont tournés vers une architecture de type
‘ parallèle ‘. Ils emploient, pour cela, plusieurs des ‘ mini-ordinateurs ‘ indépendants, fabriqués à l’aide de composants traditionnels, qui se partagent
le travail. Ainsi, plutôt que de confier tous les calculs à un unique cerveau, on répartit le travail entre plusieurs ordinateurs.La majorité des supercalculateurs, qui fonctionnent sous Linux, est aujourd’hui composée de processeurs accessibles (Itanium d’Intel, Opteron d’AMD, PowerPC d’IBM). Comptant parfois plusieurs milliers de processeurs associés à l’aide
d’interfaces à très haute vitesse, ces ‘ mégaordinateurs ‘ disposent d’une redoutable puissance de calcul. Le principe de répartition du travail a d’ailleurs donné naissance à une autre forme de
supercalculateur : la ‘ grille ‘ (grid chez les Anglo-Saxons). Cette fois, il ne s’agit plus d’assembler des mini-ordinateurs indépendants dans de grandes
‘ armoires ‘, mais d’associer des machines séparées géographiquement (parfois de plusieurs milliers de kilomètres) reliées en réseau et coordonnées pour travailler de conserve. C’est le choix fait par
l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) avec le Grid’5000 associant 5000 processeurs, répartis aux quatre coins de la France. Une machine moins chère que les supercalculateurs parallèles, mais presque aussi
puissante.
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