Un supercalculateur à haute efficacité énergétique

Le supercalculateur Herkules de l’Institut Fraunhofer de mathématiques appliquées à la technologie et à l’économie de Kaiserslautern (ITWM) est non seulement puissant, mais il consomme aussi beaucoup moins d’énergie que des calculateurs comparables.

C’est aujourd’hui l’un des premiers supercalculateurs mondiaux en termes d’efficacité énergétique.

En Allemagne, il prend aujourd’hui la 9ème position en terme de vitesse de calcul. L’exploitation d’Herkules va de la simulation des données sismiques pour l’industrie du pétrole à l’ingénierie assistée par ordinateur, dans les domaines de l’automobile, du génie mécanique et de l’industrie du textile.

Il est placé dans le nouveau bâtiment à haute efficacité énergétique de l’ITWM : la lumière du jour et la chaleur du soleil y sont exploitées de façon optimale. Une aération intelligente récupérant la chaleur remplace la climatisation et un système de polygénération BHKW ("Blockheizkraftwerk") fournit l’électricité, la chaleur et le froid. Dr. Franz-Josef Pfreundt, responsable du service de technologies de l’information et de la communication de l’ITWM, a travaillé avec les constructeurs sur des modules à efficacité énergétique particulièrement élevée comprenant 272 calculateurs unitaires. Ces modules comprennent l’alimentation électrique, des processeurs double coeur [1] et des lecteurs appropriés. Le nombre de modules de mémoire par calculateur a été divisé par quatre ce qui abaisse encore la consommation : "nous n’avons pas utilisé les processeurs les plus rapides mais ceux ayant le meilleur rendement énergétique".

Le refroidissement des locaux contribue également à l’économie d’énergie. S’il fait moins de 20°C dehors, les pièces sont refroidies avec l’air extérieur. Si la température extérieure dépasse cette valeur, le BHKW fournit le froid nécessaire via une machine frigorifique. Réciproquement, la machine est utilisée pour réchauffer le bâtiment lorsqu’il fait froid dehors. Avec Herkules, Pfreundt et ses collègues montrent qu’il est possible de combiner calculateurs super puissants et économies d’énergie.

Au classement mondial Top-500 de novembre 2007, l’installation de Kaiserslautern arrive en 244ème position pour sa vitesse de calcul. Parmi les supercalculateurs économiques en énergie du monde entier, Herkules prend la 48ème position. Tandis que les supercalculateurs BlueGene d’IBM ne nécessitent qu’1 Watt pour 112 Téraflops, Herkules atteint aujourd’hui 100 Téraflops par Watt.

[1] Processeurs double coeur