Pourquoi le nouveau supercalculateur chinois n'est techniquement que le plus rapide au monde

Qu'y a-t-il dans un nombre ? Si vous êtes les ingénieurs derrière le Tianhe 1A chinois, le le nombre 4.7 veut dire beaucoup – c'est le nombre de pétaflops (comme dans les opérations en virgule flottante par seconde) que le le plus rapide du monde supercalculateur peut mâcher à travers ses performances de pointe.

Un cluster NVIDIA Tesla du type de celui utilisé dans le nouveau supercalculateur chinois
CC ChrisDag

Le mot clé ici est la performance de pointe : alors que le benchmark Linpack utilisé pour déterminer officiellement la vitesse des supercalculateurs les plus rapides du monde mesure leur capacité à effectuer des calculs en courtes rafales, dans le monde réel du calcul scientifique, ce qui compte souvent le plus est la capacité d'une machine à maintenir cette performance.

En d'autres termes, le Tianhe 1A est puissant, mais les supercalculateurs américains peuvent durer toute la nuit - ou parfois plusieurs jours, selon l'ampleur du problème auquel ils s'attaquent.

Il est très difficile d'atteindre des performances proches des pics sur les GPU, déclare Thom Dunning, directeur du National Center for Supercomputing Applications. Les GPU sont les unités de traitement graphique conçues par NVIDIA qui constituent l'essentiel de la puissance de calcul du supercalculateur Tianhe 1A, qui comprend également des processeurs traditionnels dans sa conception hybride.

Le système utilise 7 168 GPU NVIDIA Tesla M2050 et 14 336 CPU ; il faudrait plus de 50 000 processeurs et deux fois plus d'espace au sol pour offrir les mêmes performances en utilisant uniquement les processeurs, dit le communiqué de presse coïncide avec l'annonce.

Le problème avec les GPU, explique Dunning, est qu'ils sont tellement gourmands en calculs qu'ils ont tendance à rester inactifs pendant une grande partie du temps. Le goulot d'étranglement est la mémoire embarquée sur les processeurs GPU : elle est rapide, mais pas assez.

Il y a un décalage important entre la vitesse de la mémoire et la vitesse du GPU, ajoute-t-il.

Même si les ingénieurs en logiciels de calcul intensif chinois sont capables de créer des logiciels scientifiques utiles qui se rapprochent des performances maximales de la machine en accédant rarement à la mémoire, il n'est pas clair que le benchmark Linpack qui considère la machine comme la plus rapide du monde soit un indicateur utile de ses performances en temps réel. -applications mondiales.

Le benchmark Linpack est l'un de ces phénomènes intéressants - presque tous ceux qui le connaissent se moqueront de son utilité, dit Dunning. Ils comprennent ses limites, mais il a une part d'esprit parce que c'est le numéro auquel nous avons tous souscrit au fil des ans.

La dépendance du système vis-à-vis des GPU signifie également que l'écrasante majorité des logiciels de supercalcul existants devraient être entièrement réécrits pour fonctionner dessus. C'est un défi de programmation qui a jusqu'à présent échappé aux ingénieurs occidentaux - c'est plus de l'art que de la science, à ce stade, dit Dunning. Cela ne veut pas dire que c'est impossible, ou que les Chinois n'auront pas bientôt une flotte de supercalculateurs classés dans le top 500 mondial. Cependant, leurs performances et leur utilité réelles restent à déterminer.

Il s'agit de la première partie d'une série en trois parties. Partie 2 : Et le supercalculateur le plus rapide du monde en 2012 est…

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