Supercalculateur : la Chine dépasse les 100 pétaflops avec ses propres processeurs

Sunway TaihuLight

C’est un peu un coup de tonnerre dans le monde des supercalculateurs. Le nouveau classement des 500 systèmes les plus puissants de la planète, le Top 500, est désormais dominé non plus par un supercalculateur chinois, mais par deux. Précédent détenteur du record, le Tianhe-2 se voit supplanté par un autre système chinois, appelé Sunway TaihuLight. Surtout, avec une performance maximale de 93 pétaflops, celui-ci affiche une puissance presque trois fois supérieure au précédent recordman. En pic, la performance du Sunway TaihuLight dépasse même les 125 pétaflops.

Surtout, alors que le Tianhe-2 embarquait des Xeon signés de l’Américain Intel, le Sunway TaihuLight est basé sur un processeur chinois, le ShenWei, et des technologies d’interconnexion locales. Selon les chiffres du Top 500, la machine intègre pas moins de 10,6 millions de cœurs de processeurs, à 1,45 GHz. Plus de trois fois plus que le Tianhe-2. Mais, le Sunway TaihuLight consomme pourtant moins que le Tianhe-2, ‘seulement’ 15,3 MW contre 17,8 pour son aîné. Avec un rapport puissance par watt consommé de 6 gigaflops/W, la nouvelle star du classement Top 500 fait même trois mieux que le plus puissant supercalculateur américain à ce jour, le Titan (17,6 pétaflops pour 8,2 MW), actuel n° 3 du Top 500.

Le ShenWei fait jeu égal avec le Xeon Phi

Une carte avec deux processeurs ShenWei.

Le processeur utilisé par le Sunway TaihuLight découle de développements démarrés en 2011, avec la sortie d’une première puce ShenWei, embarquant 16 cœurs. Ce composant avait à l’époque été exploité dans un supercalculateur, le Sunway BlueLight, installé dans un centre de calcul chinois. La nouvelle version du ShenWei compte désormais 260 cœurs pour une puissance de 3 téraflops. Le supercalculateur Sunway TaihuLight agrège 40 960 processeurs de ce type, un par nœud. L’architecture du ShenWei, un processeur Risc 64 bits, reste mystérieuse, même si certains experts estiment qu’elle dérive des Alpha de la firme américaine Digital, rachetée par Compaq en… 1998.

Avec 3 téraflops par processeur, le ShenWei de dernière génération fait jeu égal avec le Xeon Phi « Knights Landing » d’Intel, dont les Etats-Unis ont interdit l’exportation en Chine en avril 2015. Si cet embargo n’a probablement rien changé au calendrier du Sunway TaihuLight, il pourrait avoir retardé une mise à jour du Tianhe-2, upgrade qui l’aurait amené au-delà des 100 pétaflops avant le nouveau recordman du Top 500.

Les Etats-Unis pris de vitesse

Le Sunway TaihuLight a été développé par le centre national chinois de recherche sur l’ingénierie des systèmes à hautes performances (NRCPC) et il est installé au centre de calcul hautes performances de Wuxi, à deux heures de route de Shanghai. Le système sera utilisé pour diverses recherches, notamment sur le climat, la modélisation de la terre, les sciences de la vie et l’analyse de données. Selon Jack Dongarra, il fait déjà tourner trois applications de simulation ayant reçu un prix international (le prix Gordon Bell), deux d’entre elles fonctionnant à une performance stabilisée comprise entre 30 et 40 pétaflops. Le professeur Guangwen Yang, directeur du centre de Wuxi, voit dans le nouveau supercalculateur « une démonstration des progrès significatifs accomplis par la Chine dans le design et la construction de systèmes informatiques à large échelle. »

Pour les Etats-Unis, l’avertissement est des plus sérieux. Alors que la première puissance économique mondiale est engagée dans une course de vitesse avec son rival asiatique pour la construction de la première machine exaflopique (soit 1 000 pétaflops), elle apparaît aujourd’hui distancée. La Chine venant de franchir, sans coup férir, un des jalons menant à l’exaflops. Au-delà même des deux premières places occupées par la Chine dans le classement, la chute du nombre de supercalculateurs américains dans le Top 500 témoigne de la perte du leadership des Etats-Unis sur le sujet. Alors qu’elle ne classait aucun système en 2001, la Chine en compte désormais 167 parmi les 500 ordinateurs les plus véloces au monde. Contre 165 pour les Etats-Unis.

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