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Allemagne : Le 1er supercalculateur Exascale européen sera installé au centre de recherche Jülich

C’est le 13 juin dernier, à Kajaani, en Finlande, lors de l’inauguration de LUMI, le supercalculateur le plus rapide d’Europe, que la décision a été annoncée : EuroHPC JU, l’entreprise commune européenne pour le calcul à haute performance, a sélectionné le Forschungszentrum Jülich, un partenaire du Gauss Center for Supercomputing en Allemagne, pour exploiter le premier supercalculateur européen de nouvelle génération, JUPITER (Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research).

JUPITER sera donc installé à partir de 2023 dans un bâtiment spécialement conçu sur le campus du Forschungszentrum Jülich et sera exploité par le Jülich Supercomputing Center (JSC), dont les supercalculateurs JUWELS et JURECA se classent actuellement parmi les plus puissants au monde. JSC avait candidaté pour un supercalculateur haut de gamme en tant que membre du Gauss Center for Supercomputing (GCS), une association des trois centres nationaux de supercalcul JSC à Jülich, High-Performance Computing Center Stuttgart (HLRS) et Leibniz Centre de calcul (LRZ) à Garching.

Quatre autres sites ont également été sélectionnés pour héberger des supercalculateurs de milieu de gamme dotés de capacités pétascale ou pré-exascale

  • DAEDALUS hébergé par les Infrastructures Nationales pour la Recherche et la Technologie en Grèce,
  • LEVENTE hébergé par l’Agence gouvernementale pour le développement informatique en Hongrie,
  • CASPIr hébergé par la National University of Ireland Galway (NUI Galway) en Irlande,
  • EHPCPL hébergé par le Centre informatique académique CYFRONET AGH (CYFRONET) en Pologne.

Le supercalculateur exascale JUPITER

Le supercalculateur devrait être le premier en Europe à dépasser le seuil d’un billion de calculs par seconde, que Frontier, le supercalculateur américain, est le seul à avoir franchi en mai dernier. Il devrait aider à répondre aux défis scientifiques actuels (lutte contre les pandémies, contre le réchauffement climatique, production d’énergie durable…), permettre une utilisation intensive de l’IA et l’analyse de grands volumes de données. Le coût total du système s’élève à 500 millions d’euros : EuroHPC JU en financera la moitié, le Ministère Fédéral Allemand de l’Education et de la Recherche (BMBF) et le Ministère de la Culture et des Sciences de l’État de Rhénanie du Nord-Westphalie ( MKW NRW), où se trouve le JSC, apporteront les 250 Ms€ restants.

Une architecture de supercalcul modulaire

Tout comme l’actuel supercalculateur JUWELS de Jülich, JUPITER sera basé sur une architecture de supercalcul dynamique et modulaire, que le Forschungszentrum Jülich a développée en collaboration avec des partenaires européens et internationaux dans le cadre des projets de recherche DEEP de l’UE.

Dans un supercalculateur modulaire, différents modules informatiques sont couplés entre eux, ce qui permet de répartir des parties de programme de simulations complexes sur plusieurs modules et aux différentes propriétés matérielles d’être utilisées de manière optimale dans chaque cas. Jupiter pourra en outre intégrer dans le futur de nouvelles technologies comme l’informatique quantique ou les modules neuromorphiques.

Selon le Jülich, « dans sa configuration de base, JUPITER disposera d’un module booster extrêmement puissant avec des accélérateurs de calcul basés sur GPU très efficaces. Les applications massivement parallèles seront accélérées par ce booster de la même manière qu’un turbocompresseur, par exemple pour calculer des modèles climatiques à haute résolution, développer de nouveaux matériaux, simuler des processus cellulaires et des systèmes énergétiques complexes, faire avancer la recherche fondamentale ou former la prochaine génération à forte intensité de calcul. algorithmes d’apprentissage automatique. »

Un supercalculateur vert

Un des défis pour les supercalculateurs est leur efficacité énergétique. La puissance moyenne de JUPITER devrait atteindre 15 mégawatts(MW) alors que Frontier, 1er du classement Green 500 et du Top500 des supercalculateurs les plus puissants au monde, avoisine les 21MW. LUMI, 3ème du Green 500 et du Top500, consomme environ 3MW.

JUPITER a été conçu comme un supercalculateur « vert » et sera alimenté en électricité verte. Le système de refroidissement permet d’utiliser intelligemment la chaleur générée : comme son prédécesseur JUWELS, JUPITER sera connecté au nouveau réseau basse température du campus Forschungszentrum Jülich. D’ailleurs, LUMI est, lui aussi alimenté en énergie verte et la réutilisation de la chaleur qu’il produira permettra de chauffer les maisons avoisinantes.

Hendrik Wüst, ministre-président du Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie, a déclaré :

« Le Forschungszentrum Jülich s’est une fois de plus imposé avec son architecture modulaire de supercalculateur exceptionnelle : Le premier supercalculateur exascale d’Europe arrive en Rhénanie-du-Nord-Westphalie. Il s’agit d’une marque de reconnaissance pour la communauté scientifique et l’excellence globale de notre Land. En tant que site, il offre des possibilités étendues pour une augmentation massive des performances du système, jusqu’à l’intégration de modules quantiques dans un ordinateur exascale. Les technologies actuellement développées façonneront les applications futures dans tous les domaines liés à la simulation de systèmes hautement complexes et nous permettront de faire des déclarations encore plus fiables dans des domaines d’une importance cruciale tels que la recherche sur le climat et le cerveau, la gestion du trafic et l’élaboration de scénarios d’évacuation pour les grands événements. Cette recherche de pointe dans le domaine des supercalculateurs nous donne toutes les chances de résoudre les grands défis de notre temps. En tant que gouvernement de l’État fédéral, nous sommes heureux de soutenir ce développement pionnier. »


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Pierre-yves Gerlat

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