Supercalculateur : La Chine surpasse les États-Unis

La Chine possède désormais 2 nouvelles couronnes dans le calcul intensif. Un nouveau supercalculateur au National Supercomputing Center dans la province de Jiangsu est devenu le plus puissant des supercalculateurs dans la liste TOP500 qui recense les supercalculateurs les plus puissants de la planète. La nouvelle machine, connue comme la Sunway TaihuLight, possède une pointe de performance de 93 pétaflops par secondes (Pflop/s) ou 93 quadrillions de calculs par seconde. Cette machine est 3 fois plus puissante que son rival direct, le Tianhe-2, un autre supercalculateur chinois. Et pour la première fois, la Chine a surpassé les États-Unis en termes de capacité totale dans le calcul intensif.

Nous voyons un point d’inflexion selon Horst Simon, un expert en supercalculateur et le directeur adjoint au Lawrence Berkeley National Laboratory. Simon et quelques autres experts mettent à jour la liste TOP500 2 fois par an pour analyser la tendance dans ce secteur. D’autres pays que les États-Unis possèdent des machines plus puissantes en termes de performance individuelle, mais c’est la première fois que les États-Unis se laissent distancer dans la capacité totale de calcul. Nous observons cette tendance depuis plusieurs années selon Wu Feng, un expert en calcul intensif au Virginia Polytechnic Institute à Blacksburg. Elle montre que la Chine a investi des sommes colossales dans le calcul intensif.

Selon la liste de TOP500, la Chine possède désormais 167 des 500 supercalculateurs les plus puissants avec une capacité totale de 211 Pflop/s. Les États-Unis possèdent 165 des 500 machines les plus puissantes avec une capacité totale de 173 Pflop/s. C’est une inversion totale de la tendance datant de 15 ans. À cette époque, les États-Unis avaient la moitié des supercalculateurs les plus puissants. L’Europe est en baisse dans le calcul intensif avec seulement 105 machines avec une capacité totale de 115 Pflop/s. Et les supercalculateurs chinois ne servent pas uniquement la recherche et l’ingénierie, mais également le commerce. Les entreprises chinoises contrôlent déjà 34 % des parts du marché des supercalculateurs et le pourcentage augmente à toute vitesse. Et le gouvernement chinois veut accélérer cette tendance pour que le calcul intensif serve la science, mais également les processus de fabrication industrielle.

Selon Jack Dongarra, un expert en supercalculateur à l’université du Tennessee, qui observe attentivement les tendances internationales, la Chine va ajouter une autre machine comparable au supercalculateur Sunway à la fin de cette année ou au début de 2017. En revanche, les États-Unis ne vont pas ajouter une autre machine dans la portée des 100 Pflop/s avant la fin de 2017. Actuellement, le supercalculateur américain le plus puissant est le Titan qui culmine à 17,59 Pflop/s et il est situé au Département de l’énergie.

Et la Chine veut toujours aller plus loin. Les responsables chinois ont annoncé qu’ils veulent produire la première machine atteignant les 1000 Pflop/s, soit 1 exaflop/s en 2020. Des machines d’une échelle Exa pourraient booster considérablement la recherche scientifique. On pourrait modéliser le changement climatique avec une ampleur sans précédent, cartographier le cerveau humain ou chercher de nouveaux matériaux. Les États-Unis estiment qu’ils ne vont pas construire une machine atteignant l’exaflop avant 2023 et le projet a été retardé à plusieurs reprises.

Le supercalculateur Sunway est une étape de plus vers l’exaflop selon Dongarra. Ce nouveau supercalculateur possède 10,6 millions de processeurs qui ont été construits en Chine et il consomme 15,4 mégawatts d’énergie. Cela signifie que la machine Sunway peut gérer 6 milliards de calculs par Watt et cela en fait le 3e supercalculateur le plus optimisé en énergie. C’est vraiment remarquable selon Simon, car il est très difficile d’allier le calcul très performant avec la performance énergétique.

Mais cette optimisation énergétique ne sera pas suffisante pour créer une machine de l’échelle Exa. Car il faudra plus de 150 MW pour alimenter une telle machine et c’est une énergie suffisante pour alimenter des milliers de maisons. Il faudra créer des puces de mémoire 3D à basse énergie ainsi qu’un moyen de transférer les données en utilisant la lumière plutôt que des électrons. On pourrait penser que le marché des supercalculateurs est minoritaire, mais la recherche dans ce domaine permettrait à la Chine de damer le pion aux autres pays, notamment ceux qui construisent des processeurs traditionnels. Sur le long terme, la Chine pourrait dominer intégralement le marché des composants technologiques. De plus, la Chine pourrait favoriser ses propres entreprises avec ces technologies ce qui en fait un concurrent redoutable.

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