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De TERA à CURIE : les nouveaux supercalculateurs préparent notre avenir économique

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Dans notre monde en pleine transformation, un outil dont on parle très peu occupe pourtant une position stratégique de plus en plus cruciale : le supercalculateur.

De TERA à CURIE : les nouveaux supercalculateurs préparent notre avenir économique

Dans notre monde en pleine transformation, un outil dont on parle très peu occupe pourtant une position stratégique de plus en plus cruciale : le supercalculateur.

Supercalculateur Tera 100, source sciences et avenir - 1

Sa disponibilité devient un enjeu crucial pour un positionnement digne de ce nom dans le monde économique désormais planétaire.

Evidemment, le nouveau calculateur n’a vraiment plus rien à voir avec celui que nous avons pu rencontrer dans notre vie de tous les jours. Et pourtant, en arrière plan, il commence déjà à transformer fondamentalement notre environnement de tous les jours.

Dans la grande compétition internationale, où se place la France dans ce domaine crucial pour l’avenir ?

Un changement d’échelle d’unités de base difficile à saisir ;

Quelques définitions pour saisir toute l’ampleur du phénomène :

Unités de compte de calcul :
  • 1 flop : 1 opération par seconde

  • 1téra  : mille milliards d’opérations par seconde

  • 1péta  : 1 million de milliards d’opérations par seconde

 Supercalculateur Tera 100, source sciences et avenir - 2

Unités de mesure en informatique :
  • 1 bit unité de base binaire : 0 ou 1
  • 1octet : 8 bits
  • 1 kilooctet (Ko)  : 1024 octets
  • 1 mégaoctet (Mo) : 1 048 576 octets
  • 1 gigaoctet (Go) : 1 073 741 824 octets
  • 1 téraoctet (To) : 1 099 511 627 756 octets
  • 1 pétaoctet (Po) : 1 125 899 906 842 624 octets

Les nouveaux calculateurs installés en France :

Le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) qui est en train d’installer, en collaboration avec Bull, le dernier constructeur français européen de matériel de calcul, deux machines super performantes : le Tera 100 réservé à la Défense au Centre de Calcul Recherche et Technologie (CCRT) à Bruyères le Chatel et le Curie au Très Grand Centre de Calcul pour les applications civiles.

Pour ces deux appareils, l’unité est le téra pour la puissance de calcul et le péra pour le stockage.

Le CCRT installé à Bruyères le Chatel, dans l’Essonne, après le Tera 10 vient de voir le démarrage du Tera 100 est le premier supercalculateur pétaflopique européen qui peut réaliser " plus d’opérations en 1 seconde que ce que la population mondiale (6 milliards d’habitants) ferait en 48 heures, à raison d’une opération par seconde ".

Supercalculateur Tera 100, source sciences et avenir - 3

Sa mémoire contient 300 téraoctets soit l’équivalent d’1 million d’ordinateurs " domestiques " et sa capacité de stockage est de 20 péta octets équivalent à " 25 milliards de livres ". Il est en mesure de stocker en un jour 10 fois le contenu numérique de la Bibliothèque Nationale de France.

Sa débit d’entrées/sorties correspond à une capacité de transfert d’information équivalente à " 1 million de personnes regardant en même temps un film à haute définition ".

Le TGCC renferme une puissance totale de calcul de 1600 téraflop dont celle du supercalculateur pétaflopique CURIE qui sera également mis à disposition des PME pour leur permettre de rester au meilleur niveau européen et mondial.

En effet, le calcul intensif va continuer à se développer pour toucher toutes les branches de la recherche fondamentale et industrielle.

Ainsi, AIRBUS estime que par exemple, les études aérodynamiques par résolution numérique seront 100 fois plus importantes dans cinq ans …10 000 fois dans quinze ans. Dans le secteur de l’armement, on estime que 1 dollar investi en calcul permet d’économiser 7 à 13 dollars !

Supercalculateur Tera 100, source sciences et avenir - 4

Le supercalcul jusque dans nos entreprises :

Déjà aujourd’hui les grandes entreprises disposent d’au moins 1 de ces calculateurs. Ainsi la Société Générale, Total ou EDF disposent d’un calculateur classé parmi les 500 premiers mondiaux.

Pour créer à la France les moyens à la mesure dezs enjeux, les pouvoirs publics ont créé en 2007 : GENCI (Grand Equipement National du Calcul intensif) qui a permis en 3 ans, avec un budget annuel de 25 milliards d’euros, de multiplier par 30 les capacités des trois centres nationaux.

Aide à la conception, à la décision et au contrôle, le supercalculateur intervient de plus en plus partout, soit au niveau de l’élaboration des codes de calcul que du calcul lui-même.

Physique (particules et chocs à très haute énergie et hyper rapides), biologie (scanners du cerveau détectant les zones s’allumant en fonction du mouvement ou même de la pensée), séquençage des génomes, aérodynamique, sciences humaines et instituts de sondage, écrasement virtuel d’un matériau, résistance d’un rotor, suivi d’un astéroïte, évolution de la température de l’air au log du siècle, prévisions météorologiques, évaluation d’un produit bancaire ou d’un risque financier…la liste devient interminable et reflète les grands défis économiques de demain.

Supercalculateur Tera 100, source sciences et avenir - 5

Les moyens mis en œuvre :

Vu les enjeux, la compétition internationale est féroce et pour la France la réponse ne pourrait qu’être européenne pour répondre aux besoins.

A l’échelle mondiale ce sont surtout les Etats-Unis (1,3 milliards de dollars par an), le Japon (supercalculateur de plus de 10 pétaflops en 2012 pour 1,5 milliard de dollars), la Chine et la Russie qui investissent massivement dans le calcul intensif.

En comparaison l’Europe va investir 25 millions d’euros par an de 2010 à 2015 et la France va lancer le projet NumInnov, l’un des chapitres du Grand Emprunt.

" Eléments d’information recueillis dans le dossier du quotidien "  La Croix " du 21 décembre 2010 et photos du reportage de Sciences et Avenir "