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PUISSANCE DE CALCUL
Supercalculateurs
Domaines d'utilisation:
 météorologie,
médical,
simulation (explosion atomique, par
exemple),
recherche des exoplanètes,
etc.
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Rappel des
puissances dix
TOP 10 en décembre 2024
Puissance de calcul maximale et en pointe en PétaFlops
(1015) et
Le plus puissant dépasse mille péta soit plus
de un exa: 1018 )
|
Trois de ces ordinateurs sont des supercalculateurs
exaflopiques (exascale
computing / exa = 1018). Ce sont des ordinateurs fonctionnant
selon une architecture massivement parallèle et dont la puissance de calcul
dépasse 1018 flops.
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Source: TOP500 most powerful computers
- Wikipedia
TOP 10 en juin 2022
Puissance de calcul maximale et en pointe en PétaFlops
(1015)
Le plus puissant dépasse mille péta soit plus
de un exa: 1018 )
Source TOP500
most powerful computers – Wikipedia
Voir
aussi : https://www.top500.org/lists/top500/2020/06/
Superordinateur Frontier de
Cray
Installé au Oak Ridge National
Laboratory –Tennessee, États-Unis.
En juin 2022
Voir Brève
891 / Actualités
Pour info: mobilisation COVID
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1 EXAFLOP (1018) : puissance de calcul
atteinte par un projet collaboratif.
Projet collaboratif Folding@home qui vise à
accélérer la recherche médicale: Ebola puis Covid.
Projet qui existe depuis 2002.
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Records en juin 2020
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442 010
TERAFLOP (½ EXAFLOP) :supercalculateur FUGAKU
(Fujitsu), le plus puissant du monde (juin 2020) avec 7,6 millions de cœurs
(7 630 848).
Consomme 29 899 kilowatts
Situé à RIKEN Centre for Computational Science à Kobe, Japon
148 600 TERAFLOP: supercalculateur SUMMIT (IBM), qui fut
longtemps le plus puissant du monde.
Situé à Oak Ridge National Laboratory (ORNL) au
Tennessee, États-Unis.
Situation en juin 2022 pour les dix plus grosses machines
Cinq sont aux États-Unis;
Deux en Europe:
Allemagne 44 120 TFlpos et
Italie 35 450 TFlops;
Deux en Chine; et
Un au Japon.
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Source
image: Top500
: Le supercalculateur Summit d'IBM toujours largement en tête – 2019
Quelques
jalons récents
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France –
janvier 2020 – 16 pétaflops
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Le
supercalculateur français Jean Zay à 16 millions de milliards d'opérations
par seconde.
Plateau
de Saclay
Piloté
par l'Idris: Institut du développement et des ressources en informatique
scientifique.
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Malheureusement, la France manque de tels
supercalculateurs pour permettent la pleine expression de nos chercheurs.
Bien avant AlphaGo,
la France disposait de l'algorithme MoGo qui n'a pas pu se développer
pleinement faute de puissance de calcul.
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L'express – Sébastien Julian – 22/01/2020
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Consoles de jeux – janvier
2020 – 12 téraflops
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Microsoft a annoncé que la Xbox Series X possède 12 Teraflops, le double des 6 de la Xbox One X.
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En comparaison, la Xbox One d’origine avait 1,3
Téraflops, tandis que la PS4 Pro en avait 4,2.
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Le point en juillet 2018 – 122 x 1015 (122 pétaflops)
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Les tous derniers microprocesseurs dépassent 10
milliards de transistors et réalisent plus de 10
000 milliards d'opérations par seconde !
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Présenté le 8 juin 2018, le Summit américain (IBM) est alors
l'ordinateur le plus puissant du monde avec ses 122
millions de milliards d'opérations par seconde contre 93 millions de
milliards pour le Sunway TaihuLight chinois, qui a perdu la place de leader.
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Source: L'Express - Laurent
Alexandre – 12/07/2018
Suite en Gravure
Site: Top 500 des Superordinateurs –
Wikipédia (Voir page anglaise, plus à
jour)
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Record 2013
– 34 x 1015
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MilkeeWay 2 (Tianhe-2)
34 pétaflops / s en max pour 55 théorique (33,860
millions de milliards d'opérations
flottantes par seconde)
Intel Xeon
2 200 GHz
3 120 000 cœurs microprocesseurs
1 000 000 Go de
mémoire
Essentiellement fabriqué en Chine
Records deux fois supérieur au précédent (Titan).
La puissance combinée des 500 plus gros ordinateurs
(200 Pflops) a doublé en un an.
Avec la même progression, les 1000 Pflops seraient
atteints en 2018, soit cinq fois la puissance cumulée des 500 premiers de
2013.
|
Pour les dernières
actualités voir les sites spécialisés >>>
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2011:
Un microprocesseur de 1 téraflops (1 000
milliards d'opérations
flottantes par seconde). Mis au point par Intel.
1997:
La même puissance de calcul exigeait la mise en batterie de 10 000
microprocesseurs.
|
Ordinateur le plus
puissant
|
2,5 1015
flops = 2,5 pétaflops
Fin 2010: Tianhe-1A, ordinateur chinois. 21 000
processeurs.
Centre
national de Tianjin.
|
|
1,7 1015
flops = 1,7 pétaflops
Fin
2009: Jaguar de Cray XT5. Modélisation du climat aux États-Unis au
département américain de l'Énergie.
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Flops:
floating operations per second; péta
= 1015
Pétaflops: millions de milliards d'opérations flottantes par seconde.
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 2 1015 flops = 2 pétaflops
Supercalculateur
européen Curie, accueilli par la France en 2011.
 
L'Express – 20 juillet 2011
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DOMAINES
– Trois grands domaines
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|
Puces
|
Ordinateurs
|
Supercalculateurs
|
|
Circuit intégré
microprocesseur.
|
Montage du
microprocesseur et de la mémoire sur une carte électronique formant un module
de calcul.
Un module, parfois quelques
uns, associés à des périphériques forment l'ordinateur complet.
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Association d'une
batterie de modules de calcul produisant une grande puissance de calcul.
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Quelques mm²
|
Quelques litres
|
Nombreux m3
|
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Pentium d'Intel
PowerPC de Motorola
Athlon d'AMD
|
PC
Serveurs
|
Cray
Deeper Blue
Earth Simulator
|
|
MIPS : millions d'instructions par seconde
|
MOPS: millions d'opérations (arithmétiques) par
secondes
|
GFLOPS: giga (milliards) opérations flottantes
par secondes
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Suite en Loi de Moore / Gravure
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Suite Ci-dessous
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Septembre 2011:
Watson, le supercalculateur IBM qui a remporté le jeu télévisé Jeopardy, va
servir au diagnostic médical dans les cliniques.
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SUPERCALCULATEURS
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Mise à jour 2002 (non officielle; au hasard des parutions
sur le sujet)
|
Année
|
Calculateur
|
Constructeur
|
Puissance en
|
|
|
Téra
|
Giga
FLOPS
|
Méga
|
|
|
1972
|
Cray 1
|
CRAY
|
|
|
166
|
|
|
1981
|
Cyber
|
CDC
|
|
|
200
|
|
|
1982
|
Cray X-MP
|
CRAY
|
|
|
235
|
|
|
1985
|
Cray
2
|
CRAY
|
|
1 à 2
|
|
|
|
1985
|
Mouflon
|
France - THALES
|
|
6
|
|
|
|
|
Application spéciale en sonars
|
|
?
|
Connection Machine
|
|
28
|
,6
|
|
|
1992
|
Paragon
|
INTEL
|
|
150
|
|
|
|
1997
|
Deeper Blue
|
IBM
|
1
|
|
|
|
|
1999
|
Météo
France
|
FUJITSU
|
|
300
|
|
|
|
|
Plus grande puissance installée ne Europe
|
|
|
|
1998
|
ASCI
Red
|
IBM
|
1
|
,3
|
|
|
|
2000
|
ASCI White
|
IBM
|
7
|
,2
|
|
|
|
2001
|
Power 3
|
IBM
|
|
500
|
|
|
|
|
Plus grande puissance installée en France (CINES)
|
|
2001
|
G4
|
APPLE
|
|
5
|
,5
|
|
|
|
Pas mal pour un non-supercalculateur
|
|
|
|
16 supercalculateurs
installés dépassent le Téraflops
Il faut 1,3 Téraflops
pour entrer dans le top 10
Le top 500 cumule 135 Téraflops
|
|
2002
|
CEA
|
COMPAQ
|
5
|
|
|
|
|
|
Plus grande puissance installée en Europe
|
|
2002
|
Earth simulator
|
NEC
|
40
|
Réalisé
en
2002
|
|
|
|
2002
|
Département de l'énergie des États-Unis
|
IBM
|
460
|
Commandé
en
2002
|
|
|
|
2005
|
CEA - France
|
COMPAQ
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cerveau
humain
|
1
000
|
|
|
|
|
|
RECORDS
ACTUELS – 2018
|
|
|
Voir ci-dessus et
sites spécialisés >>>
Actualité de juin 2018
 Summit: un
superordinateur IBM, livré à l'US Department of Energy.
 200 pétaflops (2 1017)
et 10 pétaoctects de mémoire.
4 608 serveurs de
deux microprocesseurs 22-core IBM Power9.
Six processeurs
graphiques Nvidia Tesla V100 par microprocesseur.
13 mégawatts; 340
tonnes; 520 m².
Le précédent record était tenu par le
calculateur TaihuLight en Chine avec 93
pétaflops.
|
Archives
|
RECORDS
en 2001
|
|
|
|
Année
|
Société
|
Supercalculateur
|
Puissance en
|
|
|
|
|
TéraFlops
|
|
2001
|
IBM
|
ASCI
White, SP Power 3 375 MHz
|
12,3
|
|
2001
|
Compaq
|
AlphaServer
SC ES45/1 GHz
|
4
|
|
2001
|
IBM
|
SP
Power 3 375 MHz 16 way
|
3
|
|
1999
|
Intel
|
ASCI
Red
|
2,4
|
|
1999
|
IBM
|
ASCI
Blue-Pacific SST,IBM SP 604e
|
2,1
|
|
|
RECORD
en 2002
|
|
|
Earth simulator - 11 Mars 2002 - Réalisé
|
NEC Corporation (NEC)
annonce la mise en service de son
Ultra high-speed vector parallel computing system
connu sous le nom de
"the Earth
Simulator"
au
Earth Simulation Center - Yokohama Institute for Earth Sciences - Japon
|
|
|
Caractéristiques
|
Valeurs
|
|
Puissance
soit
|
40 000
40
|
GigaFLOPS
TéraFLOPS
|
|
Quantité
de microprocesseurs
|
5 120
|
|
|
Puissance
élémentaire
|
8
|
GigaFLOPS
|
|
Données
traitées simultanément
|
16
|
|
|
Puissance
unitaire
|
0,5
|
GigaFLOPS
|
|
Fréquence
d'horloge
|
500
|
MHz
|
|
Pays
|
Japon
|
|
Concepteur
|
NEC
|
|
Projet
lancé en
|
1997
|
|
Mise
en service
|
mai 2002
|
|
Architecture
|
Vectorielle1
|
|
Débits
internes sur fibres optiques
|
256 Goctets / s
|
|
Utilisation
|
Simulation de la
Terre:
étude du réchauffement climatique
prévisions des catastrophes
|
|
Implantation
|
65 m x 50 m
|
|
Prix
|
320 MEuros
|
|
1 Par opposition aux
architectures scalaires ou Simple Instruction - Simple Data
(SISD) que l'on trouve sur nos ordinateurs classiques.
Le calcul vectoriel ou Simple Instruction
- Multi data (SIMD) est plus adapté
aux traitements de simulations, de calcul d'images, de traitement de
données acquises par des senseurs (radars, sonars…)
|
|
|
|
|
Département américain
de l'énergie - Novembre 2002 - Commandé
|
Commande passée à
Pour un prix de
Puissance de calcul
équivalente aux
|
IBM pour 2 tels supercalculateurs
290 millions de dollars
460 Téra FLOPS
500 calculateurs les plus rapides existants
dans le monde
|
|
|
MÉTÉO
FRANCE en 2003
|
|
|
|
Météo France
dispose d'un Fujistsu
de 300 MOPS
|
En 2003, elle
aura
un second
calculateur Futjistsu de
1 200 MOPS (méga)
soit 1,2 GMOPS
(giga)
|
|
§ Météo France doit
traiter environ 1,5 million d'observations par jour
|
§ En 20 ans, le
progrès a été un gain de 2,5 heures de prévision par an
|
Le monde - 18/10/02
|
|
SUPER CALCULATEUR
|
|
|
28,6 milliards:
nombre d'opérations que la Connection Machine 2
peut effectuer par seconde.
On dit: 28,6 Giga
Opérations Flottantes par seconde (Flottante pour "à virgule
flottante", c'est-à-dire en décimal).
C'est un ordinateur
massivement parallèle: il exploite des milliers de processeurs travaillant en
parallèle.
Le Cray 1 puis le
Cray 2 ont longtemps détenus le record.
Le Cray 2 exécutait 1,7 Gops (Giga Opérations par secondes).
|
e
|
SUPER
–CALCULATEUR en 1994
|
|
|
355 milliards
d'opérations par seconde:
c'est la puissance du plus gros ordinateur en 1994.
Réalisé par
Fujitsu, il s'appelle VPP500 et coûte 600 MF.
|
Machine
|
Puissance
|
Unité
|
|
|
5
|
Mips
|
|
|
112
|
Mips
|
|
|
200
|
Mips
|
|
|
50
|
Mops
|
|
|
200
|
Mops
|
|
|
6
|
Gops
|
|
|
28,6
|
Gops
|
|
|
355
|
Gops
|
|
Mips:
|
Méga (million) Instruction par seconde
|
|
Mops:
|
Méga Opérations par seconde (il faut
enchaîner un programme de plusieurs instructions pour réaliser une seule
opération arithmétique: addition, multiplication...)
|
|
Gops:
|
Giga (milliard) Opérations par seconde.
|
|
Mflops
Gflops
|
On note aussi Mflops ou Gflops pour les
opérations flottantes, la virgule décimale étant gérée par programme.
|
|
Il existe des domaines
scientifiques particulièrement gourmands
en Gops, ou Glops:
- Météorologie
- Sismique,
recherche pétrolière
- Modélisation
de structures par éléments finis (approximation des surfaces par des
facettes)
- Mécanique
quantique: il a fallu un an complet pour un calcul de vérification
de la théorie des quarks à
raison de 3 gops, soit 100 millions de milliards d'opérations (1017
opérations)
|
|
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Début
2000
|
|
|
En
2001
16
supercalculateurs installés dépassent le Téraflops.
Il faut 1,3
Téraflops pour entrer dans le top 10 de cette époque.
Le top 500 cumule
135 Téraflops.
En
2002
Mise en service
d'un supercalculateur de 50 Téraflops au Japon.
|
