Le supercalculateur de Jülich JUWELS aura un grand frère, un module dit booster, comme Forschungszentrum Jülich, Atos, et ParTec ont accepté. Le module, équipé de plusieurs milliers de processeurs graphiques, est conçu pour les tâches de puissance de calcul extrême et d'intelligence artificielle. Il est conçu comme un projet franco-allemand avec NVIDIA et Mellanox en utilisant le processus de co-conception. Avec le lancement du booster en 2020, la puissance de calcul de JUWELS passera actuellement de 12 à plus de 70 pétaflops. Cela équivaut à 70 000 milliards d'opérations de calcul par seconde ou à la puissance de plus de 300, 000 PC modernes :aucun ordinateur en Europe ne calcule actuellement plus rapidement.

Le "Jülich Wizard for European Leadership Science, " JUWELS pour faire court, suit le nouveau principe de l'architecture modulaire de calcul intensif développée à Jülich. Cela permet différents modules, qui sont adaptés à différentes exigences, être réunis à l'aide d'un logiciel système uniforme et interconnectés pour former un seul, supercalculateur ultra-flexible.

Le premier module, le module dit cluster, impressionne par sa polyvalence et sa facilité d'utilisation. Il est entré en service en 2018 et a été conçu dès le départ pour une extension avec des modules supplémentaires. De loin le plus gros de ces modules est le futur module booster équipé de processeurs graphiques, qui peut être utilisé pour traiter de grandes quantités de données et des parties de programme particulièrement gourmandes en calculs en parallèle avec une efficacité maximale, par exemple pour des simulations à grande échelle ou l'apprentissage automatique.

Lors de l'installation du premier module de JUWELS, tous les composants nécessaires à la construction du booster n'étaient pas disponibles sur le marché. Désormais, toutes les pièces nécessaires à un module de calcul haute performance bien équilibré sont disponibles pour permettre la construction de cette nouvelle extension.

Nouveau concept de supercalculateur de Jülich

« L'architecture modulaire de calcul intensif permet d'intégrer les meilleures technologies disponibles de manière flexible et sans compromis, " explique le Pr Thomas Lippert, Directeur du Jülich Supercomputing Center (JSC). « La modularité est notre réponse aux exigences de plus en plus complexes et hétérogènes que les codes d'application imposent aux superordinateurs. Elle nous permet de réaliser l'exascale de manière rentable et permettra même d'intégrer des technologies futures exotiques telles que les ordinateurs quantiques. »

La construction d'un ordinateur exascale se poursuit dans le monde entier comme la prochaine étape majeure dans le domaine du calcul haute performance (HPC). Avec mille milliards (10^18) d'opérations de calcul par seconde, un tel ordinateur est au moins un ordre de grandeur plus puissant que les supercalculateurs les plus rapides d'aujourd'hui.

L'idée du calcul intensif modulaire a été conçue par Lippert et mise en pratique sous la direction du Dr Estela Suarez, JSC, avec ParTec dans les projets de recherche financés par l'UE DEEP et DEEP-ER avec l'aide de nombreux partenaires européens de la recherche et de l'industrie. "Le booster JUWELS est révolutionnaire pour le développement d'un système exascale européen, car il permet de jouer le rôle de leader de l'Europe dans le domaine de l'architecture des systèmes, " dit Bernhard Frohwitter, PDG de ParTec.

Partenaires matériels d'Europe, Israël et États-Unis

Le booster JUWELS est basé sur la série de supercalculateurs BullSequana XH2000 d'Atos. « Equipée de nos dernières lames accélérées les plus puissantes, la plate-forme BullSequana fournit à Jülich l'infrastructure de calcul la plus efficace à mesure que nous progressons vers l'exascale. Elle soutient également l'engagement de Jülich en faveur du développement durable avec notre solution brevetée à eau chaude Direct Liquid Cooling, " dit Agnès Boudot, Vice-président principal, Responsable HPC &Quantum chez Atos.

Une caractéristique unique du système modulaire JUWELS est qu'il convient également aux tâches les plus exigeantes dans le domaine des simulations et de l'apprentissage automatique, c'est-à-dire l'intelligence artificielle, et peut facilement combiner les deux domaines. "JSC utilise nos GPU de nouvelle génération pour les centres de données dans le module booster de JUWELS pour répondre à ces exigences avec la plus haute efficacité énergétique, " a déclaré Marc Hamilton, vice-président, Architecture et Ingénierie de Solutions, NVIDIA.

Les performances réseau extrêmement élevées requises pour l'ordinateur modulaire proviennent de Mellanox. "Notre technologie 200 Gb/s HDR InfiniBand offre un débit de données de premier plan et une latence extrêmement faible, offrant des performances réseau qui correspondent à la puissance de traitement des nœuds de calcul du JUWELS Booster. En outre, le routage adaptatif flexible et les capacités de contrôle permettent à JUWELS de fonctionner comme un supercalculateur modulaire unifié, " a déclaré Gilad Shainer, SVP Marketing chez Mellanox Technologies.