Le superordinateur El Capitan, le plus rapide au monde, hébergé au Lawrence Livermore National Laboratory, a été officiellement inauguré et dédié aux missions de sécurité nationale des États-Unis et à la gestion des stocks nucléaires le jeudi 9 janvier 2025. El Capitan de Hewlett Packard Enterprise (HPE), est un supercalculateur exascale, hébergé au Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) à Livermore, aux États-Unis. Le supercalculateur, qui est le troisième système exascal déployé par les États-Unis, est entré en service en 2024 et est basé sur l'architecture Cray EX Shasta.
En novembre 2024, lors de la 64e édition du TOP500, le système El Capitan devient le supercalculateur le plus rapide au monde en atteignant une puissance de calcul de 1,742 exafops grâce aux 11 millions de cœurs de CPU et de GPU combinés, basés sur des processeurs AMD EPYC de 4e génération. Ces processeurs à 24 cœurs ont une cadence de 1,8 GHz chacun et sont équipés des puces APU AMD Instinct M1300A.
Lors de la cérémonie d'inauguration d'El Capitan au Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, les parties prenantes des secteurs public et privé ont souligné qu'El Capitan était le superordinateur le plus rapide au monde, capable de calculer plus de 2,79 exaflops de données. La cérémonie elle-même a rappelé que la machine, d'une valeur de 600 millions de dollars, se concentre sur la gestion du stock nucléaire américain et sur d'autres domaines de recherche liés à la sécurité nationale, ainsi que sur des sujets scientifiques plus vastes.
« L'informatique fait partie de l'ADN de notre laboratoire depuis sa création », a déclaré Kimberly Budil, directrice du LLNL. « Cette relation entre l'apprentissage ou l'expérimentation et l'utilisation de l'informatique pour passer au niveau supérieur existe depuis le début. Nous sommes très impatients de voir ce que nous pouvons faire avec cette technologie incroyablement avancée ».
Le secret de la rapidité d'El Capitan réside à la fois dans son matériel et dans ses logiciels. Hewlett Packard Enterprise a fourni les machines exascales et la technologie de mémoire, et le logiciel est fourni par le fabricant de puces pour supercalculateurs AMD.
La puce en particulier apporte une approche unique du traitement des données, car l'unité de calcul accéléré (APU) combine les capacités d'un processeur graphique avec celles d'un CPU standard. La combinaison de ces capacités permet à El Capitan d'offrir des images de haute résolution pour les modèles et les simulations scientifiques, offrant ainsi une plus grande précision dans divers domaines de recherche.
Lisa Su, PDG d'AMD, a déclaré que le partenariat avec Energy pour la création d'El Capitan a encouragé l'entreprise à poursuivre le développement de ses APU.
« C'était un grand pari. C'était un pari important », a déclaré Lisa Su. « Nous devions décider si nous voulions vraiment pousser un module vers la prochaine innovation. »
El Capitan sera le premier ordinateur exascale dédié à la mission de la National Nuclear Security Administration (NNSA).
« Il représente une étape cruciale dans notre engagement à garantir la sûreté, la sécurité et la fiabilité du stock nucléaire de notre pays sans qu'il soit nécessaire de reprendre les essais nucléaires souterrains », a déclaré Corey Hinderstein, administrateur adjoint par intérim de la NNSA, lors d'une réunion d'information organisée en novembre avant la conférence SC24.
« La puissance de cette machine nous permettra d'intégrer divers facteurs du monde réel, tels que les matériaux, les imperfections de fabrication, les conditions environnementales et les environnements anormaux et hostiles », a déclaré Rob Neely, directeur associé de Weapon Simulation and Computing du LLNL, lors de la réunion d'information de novembre. « Cela signifie des capacités prédictives plus précises et, par extension, une prise de décision mieux informée pour le programme de gestion des stocks de la NNSA. »
L'intelligence artificielle (IA) sera également présente dans les futures charges de travail d'El Capitan, en intersection avec d'autres domaines scientifiques et de recherche. Alors que d'autres laboratoires nationaux s'efforcent d'intégrer l'IA dans leurs capacités d'analyse et de simulation, les parties prenantes s'attendent à ce qu'El Capitan se penche sur des calculs similaires, notamment en ce qui concerne les sciences des matériaux et les problèmes de physique, ainsi que sur la manière dont l'IA et les grands modèles de langage peuvent fonctionner dans l'environnement de la sécurité nationale.
« On peut imaginer à l'avenir une relation entre les grands ordinateurs et la science expérimentale, où l'on utilise l'IA pour prendre des décisions concernant la prochaine expérience », a déclaré Kimberly Budil. « Nous travaillons énormément sur l'IA et l'apprentissage automatique en ce moment, et dans deux ans, je vous garantis que nous ferons des choses que nous ne connaissons pas aujourd'hui. »
Pat Falcone, directeur adjoint pour la science et la technologie au LLNL, a déclaré que l'innovation dans le domaine de l'IA générative en particulier devrait permettre d'améliorer les capacités des supercalculateurs dans le domaine de la recherche.
« Aujourd'hui, les progrès rapides [dans] l'intelligence artificielle générative ouvrent de nouvelles possibilités pour nous, au laboratoire, de déployer de puissantes capacités de calcul dans des espaces de recherche critiques et de développer des efforts fondamentaux dans le domaine plus large de l'intelligence artificielle », a-t-il déclaré.
L'achèvement d'El Capitan au LLNL marque la dernière étape en matière de supercalculateurs au sein du réseau des laboratoires nationaux américains, avec d'autres laboratoires comme Los Alamos qui dévoilent des ordinateurs à grande échelle pour la recherche fédérale.
Pour rappel, El Capitan est basé sur l'architecture HPE Cray Shasta, qui résulte de l'acquisition par HPE du leader mondial des superordinateurs Cray pour un montant de 1,3 milliard de dollars en mai 2019. Ce rachat était pour HPE une opération hautement stratégique qui lui permettrait de se positionner au premier plan sur un marché du calcul haute performance (HPC) en plein essor.
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