À quoi sert un supercalculateur ?

Série sur les bases du HPC Partie 1 : Qu’est-ce que le supercalculateur ? Partie 2 : Qu’est-ce que l’intelligence artificielle ? Partie 3 : Qu’est-ce qu’un GPU ? Partie 4 : Qu’est-ce qu’un FPGA ? Partie 5 : Qu’est-ce que l’apprentissage profond et les réseaux neuronaux ? Partie 6 : Qu’est-ce que le cloud computing public ? Partie 7 : A quoi sert un superordinateur ?

Les superordinateurs servent à peu près à tout. Ce qui transforme un ordinateur ordinaire en un superordinateur, c’est la mise en grappe de plusieurs ordinateurs hautement performants et optimisés, tous configurés pour accomplir un type de tâche spécifique. Cette optimisation comprend généralement du matériel finement réglé, un réseau spécialisé, de grandes quantités de stockage, etc. À l’inverse, les charges de travail qui nécessitent un superordinateur ont généralement deux choses en commun, soit elles nécessitent un calcul sur une énorme quantité de données, soit elles sont très intensives en calcul.

Les superordinateurs ne sont pas utilisés pour des choses comme l’hébergement de services Web, l’hébergement d’applications ou l’informatique commerciale générale qui fonctionnent continuellement. Par exemple, vous ne feriez pas fonctionner votre site Web ou une feuille de calcul sur un superordinateur. Vous n’exécuteriez pas ces types d’applications pour deux raisons : la première est le coût, les superordinateurs sont composés de matériel coûteux et hautement optimisé, alors qu’un ordinateur standard pourrait gérer ce type d’application sans même transpirer. La deuxième raison est qu’il n’y aurait aucun avantage à exécuter des applications de base sur un matériel aussi hautement optimisé, un ordinateur standard ferait parfaitement l’affaire. L’avantage apparaît lorsque la quantité de données ou la complexité du calcul est telle que le matériel standard ne peut pas exécuter le travail dans un délai raisonnable (jours, semaines ou mois). Souvent, ces charges de travail doivent être exécutées en quelques minutes ou en quelques heures parce que le délai d’obtention des résultats est important.

Les utilisations traditionnelles des superordinateurs ont été dans l’exploration pétrolière et gazière, convertissant les données sismiques en cartes qui indiquent où forer les puits de pétrole et/ou de gaz. Ils sont employés dans des simulations d’ingénierie telles que les calculs de dynamique des fluides sur les automobiles qui examinent la traînée et l’efficacité aérodynamique. De même, les simulations d’ingénierie mécanique qui calculent les charges sur l’ensemble d’une structure afin de déterminer où se trouvent les points faibles et les contraintes. Une application moins traditionnelle peut être observée dans les modèles d’entraînement pour l’intelligence artificielle, où les superordinateurs sont utilisés pour assembler des génomes séquencés en quelques heures plutôt qu’en quelques jours.

Les superordinateurs sont-ils des bêtes spéciales ? Oh oui ! Ils font des types spécifiques de calculs très bien, mais aussi, ils ne sont pas si différents de votre station de travail moyenne – ils sont juste nombreux à être regroupés. Ils fonctionnent probablement tous les deux sous une version de Linux. Vous ne sauriez vraiment pas que vous avez affaire à un énorme matériel hautement optimisé (lorsque vous exécutez vos charges de travail sur le cloud Nimbix) jusqu’à ce que vous lanciez un travail qui a nécessité toute une nuit pour votre station de travail et qui a été achevé par un superordinateur Nimbix dans le temps qu’il vous a fallu pour prendre une tasse de café.