Au classement mondial TOP500, le premier supercalculateur français se classe seulement au 29ème rang et il ne s’agit pas d’un supercalculateur détenu par une entité ou un département ministériel français mais d’une société commerciale. ll s’agit en effet du supercalculateur Pangea exploité par la société TOTAL pour l’un de ses quatre secteurs stratégiques, l’exploration-production.

Le second supercalculateur français  se classe au 36ème rang mondial. Il s’agit du supercalculateur développé et exploité par le Centre Informatique National de l’Enseignement Supérieur (GENCI-CINES). Le 3ème supercalculateur français Curie Thin Nodes, classé au 44 ème rang mondial est développé et exploité par le CEA.

Le 4ème supercalcultateur français Turing (60ème rang au classement mondial) et le 5ème supercalculateur français Tera 100 (64ème rang au classement mondial) sont développés respectivement par le CNRS. IDRIS –GENCI et le CEA.

Les 5 premiers calculateurs français affiche une puissance totale globale cumulée de 7,208 pétaflop / seconde.

Le classement mondial des supercalculateurs

Tianhe-2, le supercalculateur développé par l’Université nationale de technologie de défense de la Chine, conserve la première place parmi les supercalculateurs les plus puissants au monde.

La 45ème édition du dernier classement bisannuel dénommé TOP500 pour déterminer le plus puissant supecalculateur au monde a été publiée en juin 2015. Au rang numéro un mondial, c’est toujours le supercalculateur chinois dénommé Tianhe-2 avec une puissance de 33,86 pétaflop / seconde (soit 33,86 millions de milliards d’opérations à virgule flottante par seconde) selon le benchmark Linpack qui est en tête. Le supercalculateur Tianhe-2 (Voie Lactée 2) a été développé par l’Université nationale de technologie de défense de la Chine.

Le classement TOP500 détermine la puissance de calcul en nombre d’opérations par seconde. L’évaluation de la puissance de calcul des supercalculateurs est mise à jour chaque six mois. Ce classement existe depuis 1993 à l’initiative de John Dongarra qui a conçu et mis au point le benchmark Linpark.

Les USA disposent de 21 supercalculateurs parmi le TOP 50 des supercalculateurs dans le monde, soit si l’ensemble des 21 supercalculateurs américains devaient être exploités ensemble un puissance cumulée totale de 89,286 pétaflop/seconde.

Sur les 21 supercalculateurs des USA dans le TOP 50 du classement mondial des supercalculateurs, le Gouvernement américain dispose à lui seul de supercalculateurs disposant d’une puissance totale cumulée de 12 pétaflops /seconde hors DOE. Par ailleurs, sur les 21 supercalculateurs américains classés parmi les 50 premiers dans la liste TOP500 des supercalculateurs mondiaux, la puissance disponible pour l’AIR Force Research Laboratory, la NASA, la NAVY, et le Laboratoire de Recherche du département de la Défense représentent une puissance cumulée de 13,68 pétaflop/seconde sur 89,286 pétaflop/seconde.

Tianhe-2 étant exploité par l’Université nationale de technologie de défense de la Chine et sa puissance étant de 33,86 pétaflop/seconde, la Chine conserve pour le moment une avance par rapport au USA.

TOP 10 du classement mondial

Au classement mondial des supercalculateurs et parmi les pays d’Europe, la Suisse avec une puissance de 6,271 pétaflop/seconde occupe le 6ème rang mondial et le premier rang en Europe tandis que  l’Allemagne occupe le 9ème range mondial avec une puissance de 5,008 pétaflop / seconde et le second rang en Europe.

Juste derrière la Suisse, l’Arabie Saoudite se classe au 7ème rang mondial avec le supercalculateur Shaheen II avec une performance globale de 5,537 pétaflop / seconde.

L’Europe dispose de 131 supercalculateurs au top 500 des supercalculateurs mondiaux.

Les bases du benchmark Linpack

L’indice de référence Linpack est une mesure du taux d’exécution à virgule flottante d’un supercalculateur. La mesure est déterminée par l’exécution d’un programme d’ordinateur qui permet de résoudre un système d’équations linéaires dense. Au fil des ans, les caractéristiques de l’indice de référence a un peu changé. En fait, il y a trois critères figurant dans le rapport du Linpack..

L’indice de référence Linpack est quelque chose qui a grandi sur le projet de logiciel de Linpack. Il était initialement prévu de donner aux utilisateurs le temps pour résoudre certains problèmes de la matrice. L’indice de référence a déclaré en annexe au guide de l’utilisateur de Linpack et a augmenté depuis le Guide de l’utilisateur Linpack a été publié en 1979.

L’indice de référence utilisé dans le benchmark de Linpack consiste dans la résolution d’un système d’équations linéaires dense. Pour le TOP 500, il est utilisé une version de l’indice de référence permettant à l’utilisateur à l’échelle de la taille du problème et d’optimiser le logiciel afin d’obtenir la meilleure performance pour une machine donnée. Cette performance ne reflète pas la performance globale d’un système donné, comme aucun numéro unique jamais possible. L’indice du benchmark de Linpack reflète toutefois la performance d’un système dédié pour résoudre un système d’équations linéaires dense.

Quelques précisions sur les unités de performances des processeurs pour pouvoir apprécier la puissance de Tianhe-2

L’acronyme anglo-saxon « flops » ou « flop/s » signifie « FLoating point Operations Per Second ». En français, le sigle signifie « opérations à virgule flottante par seconde ».

Le terme « Peta » signifie 10 puissance 15. Le seuil du pétaflop/s ou pétaFLOPS (1015 FLOPS) a été franchi pour la première fois en 2008 par le superordinateur américain Roadrunner.

Un pétaflop/s représente donc un million de milliards d’opérations à virgule flottante par seconde.

L’Exaflop devrait être la prochaine unité de mesure de performances des supercalculateurs en 2019 ou 2020. Un Exaflop (10 puissance 18) représente un milliard de milliards d’opérations à virgule flottante par seconde.

Didier Gazagne, 19-07-2015.

Pour en savoir plus :

Article de Sam Churchill « Achieving Singularity » 06 05 2015

La liste intégrale du classement mondial des supercalculateurs : TOP500 List.