Top500 : Les superordinateurs font progresser la cybersécurité, les énergies renouvelables et la recherche sur les trous noirs

Parmi ceux classés dans le 59^e édition du TOP500 annoncée lors de la Conférence internationale sur le calcul intensif (ISC) 2022 à Hambourg, en Allemagne, sont des personnalités qui mènent des recherches puissantes sur la production d’énergie, les cybermenaces et les menaces physiques et l’astrophysique. De plus, le superordinateur le plus puissant au Canada et le HPC de Dell à la fine pointe.

Eni, HPC5 : le supercalculateur travaillant pour l’énergie

La société mondiale d’énergie Eni a été récompensée pour son Supercalculateur HPC5, un système puissant et durable utilisé pour rechercher de nouvelles sources d’énergie. Actif dans 69 pays, Eni travaille sur l’ensemble de la chaîne de valeur, du gaz naturel et du pétrole à la production d’énergie électrique et renouvelable, au raffinage traditionnel et bio et aux produits chimiques.

Le HPC5 d’Eni, classé 12e dans le TOP500, exploite Dell PowerEdge C4140, Intel® Xeon® Gold 6252, 24C 2,1 GHz, NVIDIA V100 et Mellanox® HDR InfiniBand®, avec 669 760 cœurs au total, 582 400 cœurs d’accélérateur/coprocesseur, 35 450,00 Rmax [TFlop/s]51 720,76 Rpeak (TFlop/s]et 860,32 HPCG [TFlop/s].

Le niveau de performance de HPC5 permet à des algorithmes internes sophistiqués de traiter les données du sous-sol, ainsi que les informations géophysiques et sismiques du monde entier. Le système, qui développe des modèles de sous-sol 3D en profondeur pour voir jusqu’à 15 kilomètres sous terre, a conduit à la découverte de Zohrle plus grand gisement de gaz naturel connu en Méditerranée.

Alors que l’industrie de l’énergie continue de répondre à une forte demande de pétrole et de gaz, l’exploration doit se déplacer vers des zones plus éloignées, y compris celles plus profondes sous la surface de la terre. Eni s’efforce d’identifier de nouvelles ressources et de les mettre sur le marché le plus rapidement possible, soutenu par la capacité de HPC5 à augmenter la précision de la prospection et à accélérer le lancement de la production. Pour optimiser les ressources existantes, Eni utilise HPC5 pour modéliser, étudier et finalement améliorer les opérations de raffinement.

Dans les initiatives pour localiser ressources énergétiques renouvelables, comme le solaire et l’éolien, HPC5 alimente la recherche sur le plasma et les ondes. Les ingénieurs d’Eni effectuent une modélisation théorique des molécules photoactives et des polymères utilisés pour capter l’énergie solaire dans les panneaux solaires et les concentrateurs solaires luminescents. Ils construisent également des modèles mathématiques avancés, combinant des informations météorologiques et marines avec des informations sur le comportement des technologies qui génèrent de l’électricité à partir du mouvement des vagues.

Texas A&M University, Grace : réponse aux menaces cyber-physiques

Les scientifiques et les ingénieurs de la Texas A&M University mènent des recherches avec la puissance du Supercalculateur Gracenommé en l’honneur de la pionnière de la programmation Grace Hopper dont les travaux dans les années 1950 ont conduit au langage de programmation COBOL.

Texas A&M’s Grace, classé 231 dans le TOP500, exploite Dell PowerEdge R640/R740/R840, Intel® ®Gold 6248R/6248R/6248, 24C 3,0 GHz et InfiniBand® HDR100, avec 43 200 cœurs au total, 1 532 cœurs d’accélérateur/coprocesseur , 2 638,53 Rmax [TFlop/s]et 4 829,34 Rpeak [TFlop/s]. Le Grace-GPU de l’Université s’est également classé dans le TOP500, à 365.

Le système Grace gère près de 20 fois le traitement de son prédécesseur et soutient plus de 2 600 chercheurs dans des études révolutionnaires sur la conception de médicaments, la science des matériaux, les géosciences, la dynamique des fluides, les applications biomédicales, la biophysique, la génétique, l’informatique quantique, l’informatique des populations et les véhicules autonomes.

Un de ces projets, mené par Dre Katherine Davis, professeure adjointe au Département de génie électrique et informatique et son équipe de recherche, se penchent sur la protection des infrastructures énergétiques essentielles. Plus précisément, ils s’intéressent à la réponse des services publics d’électricité aux cybermenaces et aux menaces physiques, et ils travaillent au développement d’un algorithme qui peut être utilisé comme une protection testée et fiable. Davis et son équipe utilisent la science des données et l’IA axées sur le HPC pour modéliser des solutions dans lesquelles les systèmes de gestion de l’énergie se protégeraient grâce à une analyse de données semi-automatisée et en temps réel.

L’objectif de leur projet est de développer « une solution de réponse aux intrusions cyber-physiques évolutive, basée sur la physique et activée par l’IA pour les services publics d’électricité », selon nouvelles de la Texas A&M Engineering Experiment Station. Davis et son équipe s’appuient sur un projet antérieur, connu sous le nom de Cyber ​​Physical Resilient Energy Systems, qui se concentrait sur un système sécurisé de bout en bout qui pourrait fournir une base de modélisation pour la gestion de l’énergie de nouvelle génération.

Texas Advanced Computing Center, Frontera : un trou noir bestial

Le supercalculateur Frontera, financé par la National Science Foundation (NSF), alimente les découvertes de centaines de scientifiques et d’ingénieurs, notamment les premières simulations entièrement atomiques du pic de protéine COVID-19, les simulations les plus réalistes d’orages supercellulaires et la plus grande simulation cosmologique réalisée en haute résolution. Connu comme le supercalculateur le plus puissant du monde universitaire, Frontera est hébergé par le Centre de calcul avancé du Texas(TACC) à l’Université du Texas, Austin.

Frontera a remporté le 16^e place dans le TOP500, et le supercalculateur Stampede2 de TACC a été évalué à 47. Frontera exploite Dell PowerEdge C6420, Intel® Xeon® Platinum 8280, 28C 2,7 GHz et Mellanox® InfiniBand® HDR avec 448 448 cœurs au total, 23 516,40 Rmax [TFlop/s]et 38 745,91 Rpeak [TFlop/s].

Récemment, les projecteurs des dernières nouvelles étaient braqués sur Frontera pour son rôle dans la production du première image du Sagittaire A*, le trou noir supermassif au centre de la galaxie de la Voie lactée. Une équipe de recherche mondiale connue sous le nom de Event Horizon Telescope Collaboration a produit l’image, avec des experts en observation et en analyse de données travaillant aux côtés d’autres qui ont développé des modèles informatiques basés sur la physique connue des trous noirs.

« Le flux d’accrétion autour du trou noir central galactique est complexe », a déclaré Chi-kwan (CK) Chan, du Steward Observatory et du Department of Astronomy and Data Science Institute de l’Université de l’Arizona, dit dans un communiqué. « Les systèmes informatiques avancés comme Frontera nous permettent d’utiliser des méthodes scientifiques informatiques de pointe pour modéliser ces systèmes complexes, étudier les frontières entre l’ordre et le chaos et comprendre ce que nous voyons avec le télescope Event Horizon. »

Chan a noté que les modèles alimentés par HPC fournissent une « compréhension approfondie de la façon dont Sagittarius A * est façonné par son environnement plasma ». Aujourd’hui, les chercheurs utilisent Frontera pour poser et répondre à de nouvelles questions : comment le Sagittaire A* va-t-il changer avec le temps ? Pouvons-nous sonder les écarts entre les modèles informatiques du Sagittaire A* et les observations ?

Le supercalculateur le plus puissant au Canada : le 5,9 pétaflops Narval

Arrivé au 92e rang du TOP500, Narval (GPU) de Calcul Québec, un supercalculateur dédié à la recherche scientifique au Québec et au Canada. Calcul Québecun groupe voué au partage d’infrastructures de calcul haute performance, est un partenaire régional de Calcul Canada, une organisation à but non lucratif qui travaille à coordonner et à faciliter la livraison de la plate-forme nationale de calcul informatique de pointe du Canada.

Narval est un système Dell PowerEdge équipé de 80 000 cœurs de processeur, de 422 To de mémoire et de 25 Po de stockage sur disque, ainsi que de 632 unités de traitement graphique (GPU) A100 de NVIDIA. Narval est hébergé à côté d’un autre supercalculateur de Calcul Québec, Beluga, qui a été classé 312 dans le TOP500.

Pierre Fitzgibbon, ministre de l’Économie et de l’Innovation et ministre délégué au Développement économique régional, dit dans un communiqué: « Avec la disponibilité de Narval, Calcul Québec contribue à faire du Québec un centre scientifique de premier plan pour la recherche, la formation, le transfert technologique et la création de produits à valeur ajoutée. Ce supercalculateur favorisera la réalisation de nouveaux projets de recherche, générant des retombées majeures dans des secteurs stratégiques de l’économie québécoise.

The Rattler : le propre HPC de Dell à la pointe

Le supercalculateur Rattler de Dell Technologies occupe la 254e place du TOP500. Le système Rattler est l’un des trois puissants clusters HPC du Laboratoire d’innovation Dell Technologies HPC et IA, un centre de renommée mondiale à Austin, au Texas. Les ingénieurs Dell et les experts en la matière travaillent avec les clients au HPC & AI Innovation Lab pour concevoir des solutions de charge de travail spécifiques à l’informatique, tester les technologies émergentes par rapport aux applications existantes et développer les meilleures pratiques.

Rattler de Dell exploite les serveurs Dell PowerEdge avec NVIDIA A100 80 Go et InfiniBand® HDR200 double rail, avec 26 880 cœurs au total, 20 736 cœurs d’accélérateur/coprocesseur, 2 531 Rmax [TFlop/s]3 940,61 Rpeak [TFlop/s]999 936 Nmax et 43,25 HPCG [TFlop/s].

UN blog récent de Dell Technologies a déclaré : « Cette histoire s’améliore encore si l’on considère qu’une partie du cluster Rattler se trouve dans un centre de données modulaire sur le parking d’un immeuble Dell Technologies à Austin, au Texas. Cela fait de Rattler un véritable HPC à la périphérie physique.

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