Lorsqu’il s’agit de calcul haute performance, les perspectives d’avenir sont plus proches que vous ne le pensez. Les technologies transformatrices comme l’infonuagique, l’intelligence artificielle et les systèmes de chaînes de blocs (ou blockchain) sont rendues possibles et soutenues par des ordinateurs de haute performance. L’application des calculateurs haute performance (HPC) a récemment donné lieu à des résultats sans précédent dans le domaine du pliage de protéines en utilisant l’intelligence artificielle (IA) pour résoudre un problème, qui a laissé les scientifiques perplexes, pendant plus de cinquante ans.
Contrairement à l’informatique de périphérie, qui se concentre sur l’optimisation du stockage des données et des opérations sur les téléphones et les PC – rendant les instructions de conduite disponibles et efficaces en différé, ou en mettant temporairement en cache les médias d’un service de diffusion en continu sur un ordinateur portable personnel pour créer une expérience de lecture transparente – le calcul haute performance réside dans la puissance de traitement et l’utilisation de l’infonuagique. Tout d’abord, nous allons nous intéresser aux fondements du calcul haute performance. Ensuite, nous nous pencherons sur son historique avant d’explorer les prévisions futures concernant cette technologie porteuse de bouleversements.
Qu’est-ce que le calcul haute performance?
L’ordinateur sur lequel vous lisez cet article n’est pas un ordinateur très performant. Vous pouvez utiliser les doigts d’une main pour compter le nombre de cœurs du processeur (CPU) qu’il contient. Il sera capable de traiter des milliards de calculs par seconde, surpassant ainsi tout être humain en arithmétique, mais il ne sera pas en mesure de battre Lee Sedol dans une partie de Go.
Un ordinateur haute performance contient des milliers de cœurs dans le CPU, qui communiquent entre eux avec efficacité pour ensuite effectuer des quadrillions de calculs par seconde. En novembre 2021, TOP500 a désigné le superordinateur Fugaku, avec ses 7 630 848 coeurs, comme étant le HPC le mieux classé et le Lenovo C1040, avec ses 57 600 coeurs, le moins bien classé. Bien entendu, le fait d’exploiter quelques millions de cœurs de CPU ensemble ne permet pas de créer automatiquement un HPC. Le Lenovo, le Fugaku et les 498 HPC intermédiaires disposent d’une interconnectivité efficace entre leurs cœurs. Ainsi, ils peuvent effectuer des calculs massifs et parallèles à un rythme rapide.
Parmi les exemples d’applications de calcul haute performance, citons le développement des vaccins pour la COVID-19, les simulations sur les changements climatiques et les percées dans la recherche génétique. Et ce ne sont là que quelques exemples illustrant la façon dont les systèmes HPC révolutionnent la science et l’ingénierie. Les possibilités offertes par les systèmes de calcul haute performance sont infinies! Avant de songer aux perspectives d’avenir du HPC, nous devons d’abord comprendre comment tout cela a commencé.
Comment le HPC a-t-il commencé?
Le développement d’ordinateurs haute performance était déjà un enjeu bien avant que les entreprises technologiques ne s’intéressent aux PC. Le superordinateur Stretch d’IBM et le module Atlas de l’université de Manchester se sont disputés l’honneur de l’ordinateur le plus rapide du monde au début des années 1960, avant que le CDC 6600 ne les détrône par sa capacité à exécuter 3 000 000 d’instructions par seconde.
Les innovations en termes de performance informatique ont été principalement alimentées par la recherche de nouveaux moyens permettant d’entasser le plus grand nombre possible de composants informatiques sur des cartes de plus en plus petites, jusqu’à ce que l’évacuation de la chaleur devienne le facteur limitant dans les années 1970. Les superordinateurs Cray ont été installés dans un système de refroidissement par immersion liquide qui a joué un rôle déterminant dans la course à la surperformance de leurs concurrents, malgré leur taille réduite.
Le traitement parallèle est apparu dans les années 80 et a été une des toutes premières méthodes d’amélioration des performances des systèmes HPC. L’ingénierie des systèmes interconnectés capables de coordonner des opérations et d’effectuer des calculs discrets a ouvert la voie aux innovations en matière d’intelligence artificielle et de transactions boursières en temps réel. Aujourd’hui encore, les améliorations apportées aux systèmes de calcul haute performance continuent de perturber le marché, en favorisant la décentralisation du stockage des données, l’intelligence artificielle et la technologie de l’infonuagique.
Calcul haute performance vs l’infonuagique
L’infonuagique est souvent mentionnée comme étant un exemple de calcul haute performance. Il serait plus juste de considérer l’infonuagique comme étant un service qui s’appuie sur le calcul à haute performance. Lorsqu’on transfère des données et des opérations dans le nuage, les serveurs d’hébergement deviennent des ordinateurs haute performance. Ils doivent avoir la capacité d’effectuer un traitement parallèle massif et hautement évolutif pour traiter de gros volumes de données provenant de sources diverses.
Quel est l’avenir du calcul haute performance?
Les experts en solutions de calcul haute performance (HPC) et d’intelligence artificielle prévoient que l’avenir du calcul haute performance impliquera des améliorations en termes d’évolutivité et de puissance de calcul. Ces améliorations seront obtenues grâce au matériel et à l’infonuagique, ainsi qu’à une éventuelle convergence avec les systèmes informatiques quantiques.
La quantité de nœuds de calcul va probablement augmenter dans les futurs systèmes HPC. Une implémentation réussie des technologies d’entrée et de sortie basées sur le nuage est appelée à influencer les tendances du calcul haute performance. Les flux de travail plus importants nécessitent davantage de puissance de calcul, mais également une approche rationalisée de la gestion des entrées et sorties de données. Lorsque cette gestion est externalisée dans le nuage, il faut s’assurer de l’efficacité du tiers qui fournit l’E/S des données en tant que service avant qu’elle ne devienne un goulet d’étranglement.
Dans un avenir rapproché, le calcul à haute performance deviendra une préoccupation aussi importante que son évolutivité. Puisque des industries essentielles dépendent de ces services, leur pérennité doit être assurée pour les générations à venir.
Préoccupations environnementales et gestion des déchets
Les avantages du calcul haute performance sont immenses. Une plus grande capacité de stockage des données, une évolutivité accrue et une meilleure prise en charge de l’infonuagique ne sont que les premiers éléments de la longue liste d’avantages qu’un ordinateur haute performance peut offrir.
Cependant, les systèmes de calcul haute performance ont également un désavantage. Ils consomment de grandes quantités d’énergie et émettent d’énormes quantités de chaleur résiduelle. Les services de calcul haute performance, tel que Schneider Electric, tentent déjà de réduire l’impact environnemental de leur technologie en construisant des centres de données écologiques et en les optimisant pour obtenir une meilleure efficacité énergétique.
Le calcul haute performance en tant que service
L’une des principales tendances dans le domaine du calcul haute performance est sa commercialisation sous forme de service. Souhaitez-vous offrir à vos clients un service de stockage de données en nuage? Ou la possibilité de traiter de lourdes charges de travail sur un système HPC sans avoir à en acheter un? Si oui, vous vendez du calcul haute performance en tant que service.
Mais pour vendre ce service, il vous faut des entrepôts gigantesques pouvant accueillir des milliers de serveurs, n’est-ce pas? Si vous opérez à plus petite échelle, vous pouvez tout de même fournir un produit de qualité.
Pourquoi devriez-vous investir dans des serveurs haute densité et les installer dans une infrastructure informatique durable? La réponse est simple: pour offrir de la flexibilité à vos clients et ajouter une dimension évolutive à votre plan d’affaires.
La gamme de serveurs haute densité ORION offre la meilleure densité de coeurs pour le calcul sur le marché. Cela implique que l’installation doit se faire dans un espace plus réduit, comme un parc de serveurs urbain. Vous demeurerez ainsi compétitif face aux fournisseurs de services qui disposent d’une plus grande superficie.
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