Plus de puissance de calcul pour la recherche suisse

Avec une puissance de pointe de plus de sept pétaflops, "Piz Daint" est actuellement le supercalculateur le plus puissant d'Europe. Il est désormais équipé d'un nouveau matériel et devient ainsi encore plus performant. C'est essentiel aussi bien pour les simulations à haute résolution que pour le domaine des Data Science, dans lequel il faut analyser d'énormes quantités de données et où l'ETH Zurich souhaite mettre l'accent sur la recherche. La science des matériaux, la géophysique, les sciences de la vie ou les sciences climatiques travaillent toutes aujourd'hui avec des simulations qui nécessitent beaucoup de calculs et de données. Gr?ce au nouveau matériel, les chercheurs peuvent les réaliser de manière encore plus réaliste et efficace. Mais à l'avenir, "Piz Daint" devrait également soutenir les grandes expériences scientifiques déjà en cours, comme le Large Hadron Collider du Cern, dans l'analyse des données.

En mettant à niveau le "Piz Daint", un superordinateur de type Cray XC30, le Centre suisse de calcul scientifique (CSCS), rattaché à l'ETH Zurich, s'assure que son infrastructure continuera à répondre aux exigences croissantes du calcul haute performance (HPC) jusqu'à la fin de la décennie.

De nouveaux n?uds de calcul augmentent la performance

D'une part, les processeurs de "Piz Daint" seront renouvelés. D'autre part, un réseau performant permettra de fusionner ce gros ordinateur avec le système "Piz Dora", également hébergé au CSCS, pour ne former qu'un seul ordinateur. Le nouveau système prendra alors le nom de "Piz Daint". Il mettra à la disposition des utilisateurs deux types de n?uds informatiques différents : hybride avec CPU-GPU et uniquement CPU. De plus, la nouvelle technologie DataWarp de Cray sera utilisée. Le mode Burst Buffer de DataWarp quadruple la bande passante effective vers la mémoire à long terme, ce qui signifie que l'entrée et la sortie des données de la mémoire sont nettement plus rapides. Cela permet d'analyser des millions de petits fichiers non structurés. A l'avenir, "Piz Daint" pourra ainsi transférer les premiers résultats pour analyse dans une zone spécialisée du supercalculateur, alors que les calculs sont encore en cours.

"Bien que physiquement un peu plus petit, Piz Daint devient nettement plus performant gr?ce à cette mise à niveau, surtout parce que nous pouvons augmenter de manière décisive la bande passante dans les domaines d'importance centrale gr?ce aux nouvelles technologies de stockage", constate le directeur du CSCS Thomas Schulthess. "Piz Daint reste en même temps un système énergétiquement efficace et équilibré, qui est désormais aussi élastique", c'est-à-dire que sur le système, les simulations ou les analyses de données peuvent être échelonnées sur quelques n?uds ou sur des milliers.

Les Data Sciences sont l'avenir

La rénovation du "Piz Daint" est prévue pour le dernier trimestre de cette année. L'ETH Zurich investira environ 40 millions de francs, que le centre de calcul s'est vu attribuer par le Conseil des EPF dans le cadre du Message relatif à l'encouragement de la formation, de la recherche et de l'innovation (Message FRI). "Les données sont une matière première de l'avenir et les Data Sciences l'outil permettant d'utiliser cette matière première pour la société. C'est pourquoi il est important d'investir ici très t?t dans une infrastructure aussi bonne que possible", explique le professeur Ulrich Weidmann, Vice-président pour le personnel et les ressources de l'ETH. Cette mise à niveau doit permettre de renforcer la place scientifique suisse et de continuer à assurer le r?le de pionnier dans le domaine du supercalcul européen.

Une coopération étroite entre la science et l'industrie

Il existe des contrats entre l'ETH Zurich et Cray et NVIDIA qui règlent la coopération pour le développement de plateformes de supercalcul. La mise à niveau du "Piz Daint" s'inscrit également dans ce contexte. Concrètement, outre les nouveautés déjà mentionnées, le nouveau système hybride "Piz Daint" remplacera les CPU Sandy Bridge d'Intel par Haswell et les processeurs graphiques Tesla à architecture Kepler de NVIDIA par la génération suivante à architecture Pascal.

"L'un des éléments centraux du partenariat entre Cray et le CSCS a été la collaboration étroite avec les utilisateurs pour développer des environnements de calcul innovants comme Piz Daint", explique Peter Ungaro, président et CEO de Cray. "Ensemble, sur la base d'un plan de développement clairement défini, nous allons proposer aux utilisateurs du monde scientifique et industriel une solution qui illustre notre vision commune d'un environnement unifié pour soutenir les applications scientifiques et l'analyse des données".

"Nous sommes ravis que le CSCS ait choisi les GPU Tesla basés sur Pascal pour accélérer les recherches critiques de nombreux scientifiques", a déclaré Ian Buck, vice-président de l'informatique accélérée chez NVIDIA. "Ils utilisent Piz Daint pour s'attaquer à certains des défis les plus importants de notre époque. Les GPU basés sur Pascal fournissent un bond massif dans les performances des applications, permettant au CSCS de repousser les limites de la découverte scientifique".