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Top500 juin 2020 : Le Japon s’empare du trône des supercalculateurs avec 415 PFLOPS

Top500 Juni 2020: Japan stürmt Supercomputer-Thron mit 415 PFLOPS

Deux fois par an, les supercalculateurs les plus rapides sont choisis sous la forme du classement Top500. L’édition de juin de cette année est difficile, car après une stagnation en novembre, quatre nouveaux venus figurent dans le Top 10, dont deux systèmes italiens. Mais le nouveau leader vient du Japon : Fugaku domine avec 415 PFLOPS.

Fugaku met la barre haute

Pendant longtemps, le sommet américain sur les systèmes informatiques a été le superordinateur le plus rapide du monde avec 148,6 pétaflops, mais cette performance ne suffit plus que pour la deuxième place. Le Top500 de juin 2020, en revanche, est mené par un superordinateur japonais qui, avec 415,5 pétaflops, déclasse carrément le précédent leader et fait un grand pas vers les premiers systèmes ExaFLOPS. Le fait que ce système soit le nouveau leader mondial n’est pas surprenant, puisque des chercheurs japonais avaient déjà publié les spécifications de Fugaku en mai et annoncé une performance maximale théorique (Rpeak) pouvant atteindre 537 PFLOPS. Cependant, une valeur réellement mesurée dans le benchmark (Rmax), qui selon la liste est actuellement d’environ 415,5 PFLOPS, est pertinente pour le classement.

Avec un bon 152 000 processeurs Fujitsu A64FX (architecture ARM) de 48 cœurs, Fugaku combine près de 7,3 millions de cœurs de calcul. Il a même été question de plus de 7,6 millions de carottes dans la période précédant le projet, ce qui indique un potentiel d’expansion supplémentaire jusqu’à la performance maximale visée.

L’Italie dans un double paquet au sommet de l’Europe

Le système suisse Piz Daint n’est plus le supercalculateur le plus rapide d’Europe et ne se situe plus qu’à la dixième place mondiale. Au lieu de cela, la tête de l’Europe est prise par le supercalculateur HPC5 d’Italie avec 35,45 PetaFLOPS. Le système de la société énergétique italienne Eni, connue en Allemagne sous la marque de la station-service Agip, est également le supercalculateur privé le plus rapide. Il est basé sur 1 820 serveurs PowerEdge C4140 de Dell EMC, dont chacun contient deux Intel Xeon Gold 6252 (Cascade Lake) avec 24 cœurs CPU chacun ainsi que quatre accélérateurs GPU de type Nvidia V100 (Volta). Les serveurs sont connectés via la technologie de connexion rapide jusqu’à 200 Gbit/s Mellanox HDR InfiniBand et ont un total de 15 pétaoctets de stockage.

Le deuxième nouveau venu d’Italie s’appelle Marconi-100, utilise des CPU de type IBM Power9 ainsi que des GPU Nvidia V100 et occupe la neuvième place avec 21,64 PetaFLOPS.

Sélène avec AMD Epyc et Nvidia A100 sur la place 7

Nvidia souligne sa domination dans le domaine des accélérateurs GPU pour les supercalculateurs avec son propre système, qui prend directement la septième place avec 27,58 PetaFLOPS et ne manque que de peu la première place des supercalculateurs les plus efficaces de la liste Green500 avec 20,5 GigaFLOPS par watt.

Selene utilise 280 systèmes DGX-A100, chacun avec huit GPU Nvidia A100 basés sur la nouvelle architecture d’ampli. Les 494 commutateurs Quantum 200G InfiniBand proviennent également de Nvidia suite à l’acquisition de Mellanox. La technologie Nvidia est combinée à des processeurs 64 cœurs de type AMD Epyc 7742, faisant de Selene le système le plus rapide avec des processeurs AMD actuellement disponibles.

Les grappes de systèmes Nvidia A100 constituent également la base des futurs superordinateurs tels que HoreKa à l’Institut de technologie de Karlsruhe ou NERSC-9 alias Perlmutter au Centre de calcul scientifique de la recherche nationale sur l’énergie en Californie.

Le deuxième système le plus rapide actuellement en Allemagne sera également mis à niveau avec Nvidia A100 : JUWELS au Forschungszentrum Jülich devrait atteindre une puissance de calcul de plus de 70 PetaFLOPS avec la mise à niveau.

Cependant, le leader allemand en titre s’appelle toujours SuperMUC-NG (Leibniz Computing Centre) et, avec environ 19,5 pétaflops, il se classe 13e parmi les 500 premiers en juin 2020.

Pays, architectures, fabricants

La liste du Top500 l’amène à une puissance de calcul combinée de 2,23 ExaFLOPS, le système le plus lent devant déjà apporter 1,24 PetaFLOPS pour la place 500. Avec 226 systèmes, la Chine reste le leader en termes de nombre, les États-Unis le portent à 114, le Japon à 30, la France à 18 et l’Allemagne à 16 systèmes. En termes de puissance de calcul cumulée, les États-Unis sont à nouveau en tête avec environ 644 pétaflops, devant la Chine (565 pétaflops) et le Japon (530 pétaflops).

Les architectures CPU sont toujours dominées par le x86 avec 481 systèmes, dont 469 utilisent des CPU d’Intel, 11 CPU d’AMD et un processeur Hygon. Seuls quatre systèmes utilisent une architecture ARM, comme c’est le cas du Fugaku le mieux classé avec des processeurs A64FX. Le nombre de systèmes avec accélérateur ou coprocesseurs a légèrement diminué, passant de 145 à 144 en novembre. 135 d’entre eux utilisent à eux seuls la technologie GPU de Nvidia.

Parmi les fabricants de supercalculateurs, trois fournisseurs chinois, Lenovo (180), Sugon (68) et Inspur (64), sont en tête. La société américaine HPE dispose de 37 systèmes, auxquels s’ajoutent 35 autres via sa filiale Cray. Le Japonais Fujitsu possède 13 systèmes.

Tech Astuce a reçu des informations sur cet article du Top500.org de la NDA. La seule spécification était la date de diffusion la plus proche possible.

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Robin Vigneron

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