LUMI, le supercalculateur le plus récent et le plus puissant d'Europe

Est destiné à résoudre des problèmes mondiaux et favorise une transformation verte

Le 15 juin 2022 à 16:38, par Bruno

28PARTAGES

LUMI est le premier supercalculateur pré-exascale de l'entreprise commune EuroHPC et est désormais le supercalculateur le plus puissant d'Europe. Il a été inauguré le lundi 13 juin 2022 à Kajaani. LUMI offre aux chercheurs européens un outil de classe mondiale pour comprendre des phénomènes complexes, tels que le changement climatique.

LUMI sert de plateforme pour la coopération internationale en matière de recherche et pour le développement de l'intelligence artificielle et de la technologie quantique. Une partie des ressources de l'ordinateur sera consacrée aux activités de recherche et de développement industriel. Les solutions écologiques de LUMI le distinguent des superordinateurs connus pour leur forte consommation d'énergie. LUMI est un outil essentiel pour promouvoir la transition numérique et écologique dans toute la société.

LUMI est la propriété de l'entreprise commune EuroHPC et il est géré par un consortium de 10 pays ayant une longue tradition et des connaissances en matière de calcul scientifique. Les chercheurs de toute l'Europe peuvent demander l'accès aux ressources de LUMI, ce qui signifie que toute l'Europe peut bénéficier de ce nouvel instrument de recherche. LUMI a été mis en place à Kajaani, dans l'un des centres de données les plus écologiques du monde, qui est hébergé par CSC - IT Center for Science.

« LUMI aidera à résoudre les défis sociétaux, a déclaré le directeur général du CSC, Kimmo Koski, notamment le climat, les sciences de la vie, la médecine, et il y en a bien sûr beaucoup d'autres. » « le système sera utilisé pour des applications impliquant le calcul haute performance (HPC), l'IA et l'analyse de données, mais aussi là où ces éléments se rencontrent et fusionnent, ce qui est le fil conducteur des projets HPC depuis plusieurs années », a-t-il ajouté.

Ce jour marque une étape majeure dans la transformation numérique et écologique de l'Europe. LUMI est désormais le superordinateur le plus rapide et le plus économe en énergie d'Europe, et l'un des plus puissants au monde. Grâce à sa capacité de calcul massive, LUMI permettra de réaliser des percées scientifiques dans les domaines de la médecine et de la recherche sur le climat, par exemple, à un rythme beaucoup plus rapide.

Il pourrait s'agir de la mise au point de vaccins, du diagnostic du cancer ou de l'atténuation des effets du changement climatique. C'est un excellent exemple de l'énorme potentiel de l'intelligence artificielle pour améliorer nos vies, Margrethe Vestager, vice-présidente exécutive de la Commission européenne.

« Les défis sociétaux pour lesquels nous utilisons des superordinateurs existent à l'échelle mondiale. L'ampleur de ces défis, et le travail nécessaire pour les relever et les transformer en opportunités d'innovation, nécessite une grande collaboration entre de nombreuses branches du monde universitaire et d'innombrables équipes de recherche. Il est donc logique que l'une des plus grandes et des plus importantes infrastructures de recherche soit basée sur une collaboration étendue », déclarent les chercheurs de la CSC IT Center for Science.

« En cela, la collaboration du consortium LUMI d'EuroHPC est un effort pionnier pour renforcer la compétitivité européenne et la souveraineté numérique tout en promouvant la collaboration mondiale en matière de recherche, déclare Anders Dam Jensen, directeur exécutif de l'entreprise commune EuroHPC », ajoutent-ils.

LUMI est un écosystème pour le calcul haute performance, l'intelligence artificielle et la recherche intensive en données, qui permet des percées dans plusieurs branches de la recherche universitaire. En outre, un cinquième de la capacité de LUMI est destiné aux entreprises qui ont la possibilité d'utiliser les méthodes de calcul à haute performance de la prochaine génération et de donner naissance à de nouvelles compétences et à l'innovation, explique le directeur général Kimmo Koski, de CSC, qui exploite LUMI.

LUMI, le superordinateur le plus puissant d'Europe, est aussi un partenaire pour les ordinateurs quantiques

LUMI est le superordinateur le plus puissant d'Europe. LUMI s'est classé troisième dans la dernière liste Top500 des superordinateurs les plus rapides du monde, publiée à la fin du mois de mai. La capacité de calcul massive de LUMI repose principalement sur ses nombreux processeurs graphiques, ou processeurs GPU. Ceux-ci sont particulièrement adaptés à diverses méthodes faisant appel à l'intelligence artificielle, notamment pour l'apprentissage profond.

Le supercalculateur LUMI permet aux chercheurs européens de disposer d'un outil de classe mondiale pour mieux comprendre les phénomènes complexes. Les ordinateurs quantiques ont besoin de superordinateurs à leurs côtés pour exploiter leurs capacités vers les bonnes cibles dans le cadre du processus de recherche.

La Finlande possède un important pôle de connaissances en matière de technologie quantique, également au niveau européen. L'association des ordinateurs de haute performance et des ordinateurs quantiques renforce l'attrait de l'écosystème quantique en Finlande et en Europe. « Ensemble, ils créent de nouveaux types d'opportunités pour le calcul scientifique ainsi que pour la recherche et les innovations industrielles », déclare Mika Lintilä, ministre finlandais des affaires économiques et de l'emploi.

Les ordinateurs quantiques ne remplacent donc pas les superordinateurs traditionnels. Au contraire, les technologies sont liées de manière indissociable, ce qui permet de développer des solutions hybrides qui utilisent les meilleurs éléments des superordinateurs classiques et de l'informatique quantique. Jusqu'à présent, LUMI a été relié avec succès à deux ordinateurs quantiques : le centre suédois Chalmers/Wallenberg pour la technologie quantique QAL 9000 et le premier ordinateur quantique finlandais, le Helmi, exploité par le VTT.

À quoi servent les superordinateurs ?

Lorsque vous pensez aux superordinateurs, vous avez probablement l'image mentale d'un vieux film, avec des cartes perforées et un ordinateur qui occupe une grande pièce entière. Mais le superordinateur est toujours là, et c'est un produit viable. Aujourd'hui, il est beaucoup plus élégant et plus puissant, et permet d'exécuter des charges de travail à forte intensité de données pour les plus grandes industries du monde, avec des cas d'utilisation qui ne sont peut-être pas tout à fait prêts pour le cloud.

Un calcul scientifique efficace est nécessaire pour mener des recherches de pointe dans des domaines universitaires fortement axés sur les données et le calcul, comme la médecine et la recherche climatique. Les simulations informatiques aident à étudier des phénomènes tels que le changement climatique et la fonte des calottes glaciaires, à résoudre des questions liées aux énergies renouvelables et à l'énergie de fusion, à développer de nouveaux vaccins plus rapidement qu'auparavant et à trouver des traitements et des médicaments plus efficaces, explique Pekka Manninen, directeur du CSC responsable du superordinateur LUMI.

France : le supercalculateur Jean Zay est maintenant le premier HPC qui peut fonctionner à la lumière

Dans un article de décembre 2021 sur les surpercalculateurs, nous écrivions : Le supercalculateur Jean Zay de la France est maintenant le premier HPC qui peut fonctionner à la lumière, plutôt qu'au courant électrique. En effet, dans un communiqué de presse publié le 21 décembre, LightOn a annoncé l'intégration d'un de ses coprocesseurs photoniques dans le supercalculateur Jean Zay. En plus d'être l'un des ordinateurs les plus puissants au monde, actuellement classé 105ème au Top500, le supercalculateur français Jean Zay est désormais le premier calculateur haute performance (HPC) à disposer d'un coprocesseur photonique (qui peut fonctionner à la lumière plutôt qu'au courant électrique).

Contrairement aux processeurs traditionnels qui utilisent le courant électrique, le coprocesseur photonique de LightOn transmet et traite l'information par la lumière. Dans le cadre d'un programme pilote avec le GENCI et l'IDRIS, l'insertion d'un accélérateur photonique analogique de pointe dans un calculateur haute performance constitue une rupture technologique et une première mondiale.

USA : IBM a annoncé en mai qu'elle prévoyait de revoir ses ambitions quantiques à la hausse

IBM a annoncé en mai qu'elle prévoyait de revoir ses ambitions quantiques à la hausse et a révisé la feuille de route de 2020 avec un objectif encore plus ambitieux : exploiter un système de 4 000 qubits d'ici 2025. « En 1969, les humains ont surmonté des obstacles technologiques sans précédent pour entrer dans l'histoire : nous avons envoyé deux des nôtres sur la Lune et les avons ramenés sains et saufs. Les ordinateurs d'aujourd'hui sont capables de saisir avec précision les moindres détails de notre univers, mais ils ne sont pas à la hauteur », déclare IBM.

Construire un dispositif qui saisit véritablement le comportement des atomes et qui peut exploiter ces comportements pour résoudre certains des problèmes les plus difficiles de notre époque peut sembler impossible si on limite la réflexion au monde informatique connu.

IBM a soulevé les verrous du z16, le dernier membre de sa famille de mainframes Series Z, qui se concentre sur le secteur des services financiers avec un processeur doté d'une accélération de l'IA intégrée pour la détection des fraudes en temps réel. Le z16 est le successeur du z15 lancé en 2019, et IBM espère pouvoir reproduire le succès de ce système, qui a été adopté par de nombreuses banques. Un nouveau mainframe génère généralement un pic de revenus pour IBM, car de nombreux clients s'appuient sur ce type de système comme élément essentiel de leur activité et sont désireux de le mettre à niveau.

IBM a dévoilé le dernier mainframe de sa longue histoire, le z16. Il fonctionne avec le processeur Telum d'IBM, que la société a lancé l'été dernier. La puce a été optimisée pour exécuter des charges de travail massives, en traitant 300 milliards de transactions financières de grande valeur par jour avec seulement une milliseconde de latence, selon la société.

Elle est destinée aux clients qui ont un besoin sérieux de vitesse et de volume important. Le principal cas d'utilisation que la société vend pour cette machine monstrueuse est la prévention de la fraude en temps réel. Les institutions financières en particulier sont les clients cibles, mais Ric Lewis, SVP pour les systèmes IBM, dit que c'est pour n'importe quelle entreprise traitant un grand nombre de transactions critiques.

La nouvelle plateforme IBM z16 apporte l’IA et la cyber-résilience à votre cloud hybride à l'aide de l'inférence de modèles d’IA sur puce et des technologies innovantes de sécurité quantique, les premières du secteur. Avec les avancées du cloud hybride qui rendent la modernisation moins risquée, c'est une plateforme essentielle pour toute transformation numérique. Accélérez la prise de décision et bénéficiez de l'agilité nécessaire pour faire avancer votre entreprise.

Russie : le pays développe un superordinateur pour accélérer le remplacement des importations et se passer des fournisseurs étrangers

La Russie s'adapte à un monde où elle n'a plus accès à de nombreuses technologies étrangères en développant une nouvelle plateforme de supercalculateur qui peut utiliser des processeurs x86 étrangers tels que ceux d'Intel en combinaison avec les processeurs Elbrus du pays. Le nouveau système de référence du supercalculateur, baptisé "RSK Tornado", a été développé pour le compte du gouvernement russe par l'intégrateur de systèmes HPC RSC Group, selon la traduction anglaise d'un communiqué de presse en langue russe publié le 30 mars.

RSC a déclaré avoir créé RSK Tornado en tant que plateforme "interopérable unifiée" pour « accélérer le rythme de substitution important » des systèmes HPC, des centres de traitement des données et des systèmes de stockage des données en Russie. « La plateforme de superordinateur interopérable (ce terme désigne l'interopérabilité de différentes solutions) créée par le "champion national", le groupe RSC, permet l'utilisation simultanée dans un système de nœuds de calcul basés à la fois sur des processeurs d'architecture x86 étrangers et sur des processeurs Elbrus nationaux », a indiqué le communiqué de presse de RSC Group.

Chine : un superordinateur chinois Exascale de 40 millions de cœurs effectue des simulations quantiques

Depuis plusieurs années, certains membres de la communauté HPC soupçonnent la Chine d'avoir caché au monde ses véritables capacités en matière de supercalculateurs. Ces soupçons auraient été confirmés par la publication, la semaine dernière, d'un article de recherche dans lequel des chercheurs universitaires chinois indiquent que 40 millions de cœurs hétérogènes au sein du supercalculateur Sunway de la Chine ont été affectés à une simulation basée sur l'apprentissage profond.

La réaction de Steve Conway, conseiller principal, HPC Market Dynamics, chez Hyperion Research, reflète un sentiment partagé par de nombreux observateurs du secteur du calcul intensif. « Ce développement ajoute de la crédibilité à l'idée que la Chine pourrait avoir délibérément omis de déclarer les résultats exascale Linpack pour la liste Top500 de novembre 2021 afin d'éviter d'attirer davantage de restrictions du gouvernement américain », déclare Conway.

Le système Sunway TaihuLight a été développé par le National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC) de Chine et installé au National Supercomputing Center de Wuxi, dans la province chinoise du Jiangsu. Selon la dernière liste TOP500 des superordinateurs les plus puissants du monde, Sunway TaihuLight est classé n° 4. avec une performance déclarée de 93 pFLOPS. Cependant, la Chine a signalé ce niveau de débit depuis au moins 2016, lorsqu'elle était classée no. 1 au monde.

Plus tôp en mai, HPE et Nvidia ont presenté en France le superordinateur Champollion conçu pour accélérer l'apprentissage des modèles d'IA, c'est le deuxième en une semaine, après un système similaire à Munich. Le nom "Champollion" vient de Jean-François Champollion, un linguiste français connu pour avoir déchiffré les hiéroglyphes égyptiens. Selon les rapports, le superordinateur sera hébergé dans le centre d'excellence de HPE à Grenoble, en France.

La numérisation rend toute la société plus intensive en données, ce qui signifie qu'une capacité efficace d'analyse de grandes masses de données est nécessaire dans tous les domaines et secteurs de la recherche universitaire. Les humanités numériques sont une tendance montante du calcul à haute performance au XXIe siècle. Les spécialistes des sciences sociales et les humanistes utilisent depuis longtemps des statistiques, des données de registre et des matériaux linguistiques électroniques ; la numérisation a apporté de nouvelles façons de faire de la recherche.

« Les méthodes informatiques ont progressé à une vitesse vertigineuse dans notre domaine », note le professeur associé Sampo Pyysalo du groupe de recherche TurkuNLP qui développe des modèles de langage à l'université de Turku, en Finlande.

L'impact sociétal global des superordinateurs est considérable. Les activités de recherche, de développement et d'innovation menées avec eux font progresser le bien-être, la santé, l'emploi et la croissance économique de manière durable et sur le long terme. « LUMI ouvre de nouvelles possibilités de coopération internationale en matière de recherche et renforce le profil de la Finlande en tant que pays à forte intensité de connaissances », déclare Petri Honkonen, ministre finlandais des sciences et de la culture.

Faire passer la numérisation et les méthodes d'intelligence artificielle à un niveau supérieur

Les systèmes d'intelligence artificielle reposent sur un apprentissage automatique exigeant utilisant des masses de données qui nécessitent une capacité de calcul efficace. LUMI est l'une des plateformes les plus avancées en matière d'intelligence artificielle. Elle associe la capacité de calcul, les méthodes d'intelligence artificielle (notamment l'apprentissage profond), les simulations traditionnelles à grande échelle et l'utilisation de grandes masses de données pour résoudre simultanément un même défi.

Un groupe de recherche de l'université de Tampere, en Finlande, et de l'institut Karolinska de Stockholm, en Suède, qui forme l'intelligence artificielle au diagnostic et à la classification du cancer de la prostate, est un exemple de recherche faisant appel à l'intelligence artificielle. Par rapport aux études antérieures, il est possible de faire des choses similaires, mais plus rapidement. Par exemple, si nous pouvons réduire le temps de calcul de trois jours à trois heures, nous pourrons tester de nouvelles idées à un rythme plus rapide. Cela accélère le processus de recherche.

LUMI permet également de poser de nouveaux types de questions de recherche et la combinaison de différentes sources de données permet de modéliser des problèmes de plus en plus complexes, note le chercheur postdoctoral Kimmo Kartasalo de l'Institut Karolinska de Stockholm. LUMI est un outil essentiel pour modéliser le jumeau numérique de la Terre dans le cadre du projet Destination Earth, qui est nécessaire pour la recherche de solutions au changement climatique.

LUMI est une plateforme très attrayante pour de nombreuses parties de Destination Terre. L'un d'eux est la charge de travail de supercalculateur proprement dite, car les modèles avancés du système terrestre sont très gourmands en ressources informatiques et pourraient grandement bénéficier de l'accélération des GPU qu'offre LUMI. Un autre aspect est l'apprentissage automatique, qui est le seul moyen réaliste d'extraire des informations de grandes quantités de données diverses pour le large éventail d'applications que DestinE servira. Ici aussi, LUMI offre des capacités sans précédent, déclare le Dr Peter Bauer, directeur de Destination Earth au Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT).

Le centre de données vert de Kajaani

Une part importante de l'empreinte carbone du secteur des TIC provient de la phase de construction des infrastructures. L'empreinte carbone de LUMI a été considérablement réduite en plaçant la machine dans les locaux d'une ancienne papeterie à Kajaani, en Finlande, ce qui lui a permis d'utiliser le génie municipal existant. Grâce au climat frais de la région, très peu d'énergie est nécessaire pour maintenir la température de l'ordinateur au frais.

Cependant, même les superordinateurs les plus économes en énergie consomment beaucoup d'électricité, ce qui signifie que la façon dont l'électricité est produite est d'une grande importance. LUMI obtient toute son électricité à partir d'une énergie hydroélectrique 100 % renouvelable. En outre, la chaleur résiduelle produite par LUMI sera utilisée dans le réseau de chauffage urbain de Kajaani, ce qui signifie que son empreinte carbone globale est négative. La chaleur résiduelle produite par LUMI couvrira 20 % de la demande annuelle de Kajaani en chauffage urbain.

Pour preuve de son efficacité énergétique, le LUMI a remporté fin 2021 un prix international pour la meilleure innovation en matière de développement durable dans le domaine du calcul haute performance, et il a terminé 3e sur la liste Green500 des superordinateurs qui a été rendue publique en mai 2022. Kajaani est un lieu idéal pour les centres de données, qui ont un impact considérable sur le climat. Grâce à des liaisons de télécommunications efficaces, un superordinateur peut être utilisé comme ressource partagée de n'importe où, et il vaut la peine de l'installer dans un endroit où il est le plus efficace du point de vue des coûts, de la consommation d'énergie et de l'environnement.

Source : CSC

Et vous ?