Le supercalculateur généraliste Tera 100 a franchi officiellement la barre du pétaflops avec une performance de 1,05 million de milliards d’opérations par seconde (1,05 pétaflops) sur le test du Linpack.
Résultat d’un partenariat entre Bull et le CEA-DAM, Tera 100 est utilisé pour le Programme Simulation du CEA-DAM. Cette performance le classe N°1 en Europe et devrait le situer parmi les premiers au monde dans l’édition du Top 500 de mi-novembre 2010.
Tera 100 est un cluster de 4 370 serveurs bullx série S, équipé de 17 480 processeurs Intel® Xeon® 7500. Sa mémoire centrale intègre plus de 140 000 barrettes mémoires pour atteindre une capacité de 300 téraoctets (To). Il est doté d’une capacité de disques de 20 pétaoctets (Po) accessibles à un débit de 500 Go/s, un record mondial en la matière.
Supercalculateur généraliste de production 24h/24h, Tera 100 a été conçu pour l’éventail le plus vaste des applications de simulation numérique, ce qui le distingue des machines dédiées à des applications spécifiques.
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« Tera 100 s’appuie sur l’expertise de Bull dans la conception, l’intégration et la mise en œuvre de supercalculateurs pour la production et sur les technologies Open Source et les processeurs standard Intel® Xeon®. Ce sont ces mêmes technologies ouvertes, performantes et compétitives qui permettent à Bull de répondre aux besoins les plus exigeants de l’industrie et de la recherche, comme par exemple dans la santé, le développement durable et la sécurité » déclare Philippe Miltin, Vice-Président, Division Produits et Systèmes de Bull.
« La performance de Tera 100 témoigne de la qualité du partenariat entre les équipes du CEA-DAM et celles de Bull dans des technologies qui sont stratégiques pour la souveraineté des Etats et pour la compétitivité des entreprises » déclare Jean Gonnord, chef du projet simulation numérique et informatique au CEA-DAM. « Elle ouvre la voie à des systèmes encore plus puissants, et à une coopération renforcée pour concevoir et développer les machines européennes de la prochaine génération, celle des systèmes exaflopiques, qui devraient voir le jour avant 2020 ».
Le nouveau rapport du Top 500 sera disponible sur www.top500.org à partir du 14 novembre 2010.
Vers un TERA plus green
L’installation et l’exploitation de grands instruments de calcul ne se résument pas à la seule construction d’un supercalculateur, il faut aussi disposer d’une infrastructure d’accueil adaptée. Les salles machines, la distribution électrique et la climatisation représentent un coût d’acquisition et de fonctionnement élevé, de l’ordre de l’investissement informatique initial.
L’arrivée de supercalculateurs de classe pétaflopique rend indispensable la maîtrise de ces dispositifs annexes. L’enjeu : diminuer la consommation électrique
La consommation électrique totale de l’installation peut représenter jusqu’à deux fois celle des matériels informatiques installés, un phénomène qui résulte principalement de la perte occasionnée par les équipements conditionnement et de distribution de l’électricité : transformateurs, onduleurs, ainsi que de l’énergie consommée pour refroidir l’installation : groupes froids, unités de traitement d’air, etc.
Dès 2007, des experts en architecture des calculateurs et des spécialistes de l’ingénierie des salles informatiques appartenant au CEA-DAM (DSSI et DP2I) et au constructeur informatique BULL, se sont rassemblés autour de ces thèmes pour contribuer au projet Pops1 du Pôle de compétitivité System@tic.
Trois domaines sont explorés pour améliorer l’efficacité énergétique des infrastructures informatiques : le refroidissement, la distribution électrique et enfin la consommation propre au calculateur.
De l’eau pour refroidir
L’efficacité énergétique de la climatisation par circulation d’air pouvant difficilement être améliorée, une technologie de refroidissement par eau a été envisagée, car potentiellement plus efficace. Elle consiste à remplacer la porte d’une armoire informatique standard par une porte intégrant un circuit d’eau glacée, un échangeur eau-air et des ventilateurs. L’intérêt de ce dispositif a été validé à partir d’un calculateur d’une puissance de 1 pétaflops. Le nombre d’armoires peut ainsi être réduit d’un facteur supérieur à deux, tout en améliorant l’efficacité énergétique de plus de 5 %
Plus besoin d’onduleurs
Le rendement des onduleurs, des équipements permettant de masquer les coupures d’alimentation électrique de courte durée, est un axe significatif d’amélioration. Des tests sont actuellement menés pour supprimer en partie ces onduleurs en les remplaçant par une solution sans déperdition d’énergie, installée à proximité des baies informatiques.
Des pistes prometteuses
L’ajustement de la consommation du calculateur en fonction de sa charge reste à explorer, en agissant sur le taux d’occupation des processeurs, de la mémoire, des disques, des ventilateurs, etc. C’est l’un des thèmes du programme de R&D du projet Tera-100, qui a été récemment signé entre le CEA et la société Bull.
1 Teraflops = mille milliards d’opérations par seconde
1 Petaflops = un million de milliards d’opérations par seconde
