Le Top 500 des supercalculateurs les plus puissants au monde a un nouveau leader. LineShine est un système 100 % chinois qui franchit la barre des deux Exaflop/s. La Chine réalise ainsi ce que l’UE ne parvient pas encore à faire.
El Capitan a perdu sa couronne. Le supercalculateur américain, doté d’une puissance de calcul de 1,8 Exaflop/s, n’est plus le plus puissant au monde. Ce système se trouve désormais au Shenzhen Cloud Computing Center, en Chine.
LineShine
Le nouveau détenteur du record s’appelle LineShine. Sur le benchmark officiel HPL, ce système atteint 2,198 Exaflop/s. Ce chiffre correspond au nombre de calculs par seconde que l’ordinateur peut traiter et est environ 20 % plus élevé que celui d’El Capitan.
LineShine ne se distingue pas seulement parce que l’ordinateur figure en tête du Top 500 publié semestriellement. Même avec un classement inférieur, le système aurait mérité d’être sous les projecteurs. Le National Supercomputing Center (NSC) de Shenzhen a en effet construit le système sans composants occidentaux d’Intel, d’AMD ou de Nvidia.
Le National Supercomputing Center (NSC) de Shenzhen a construit LineShine sans composants occidentaux d’Intel, d’AMD ou de Nvidia.
Seul un autre ordinateur du Top 10 de la liste atteint des performances élevées sans matériel provenant de ces valeurs établies : le japonais Supercomputer Fugaku, construit sur des puces A64FX développées par Fujitsu.
Processeurs LX2 et interconnexion propre
À l’intérieur de LineShine, nous trouvons des processeurs LX2, construits à l’aide de designs Armv9. Les puces auraient été développées par Huawei. LineShine comprend 20 480 nœuds contenant chacun deux compute dies basés sur LX2. Chaque LX2 compte 152 cœurs de calcul, soit 304 cœurs par nœud. Au total, le système HPC compte ainsi 13 789 440 cœurs de calcul.
Chaque CPU est en outre équipé de 32 Go de HBM et est couplé à 128 Go de mémoire DDR. Un contrôleur matériel développé sur mesure assure le couplage des mémoires HBM et DDR.
Pour l’interconnexion également, les Chinois sont restés à l’intérieur de leurs frontières nationales. L’ordinateur est relié par une interconnexion LingQi de la société éponyme Hangzhou LingQi Technology. Celle-ci assure une bande passante de 1,6 Tb/s par nœud.
Pour le système d’exploitation, le NSC adopte une perspective plus internationale. LineShine fonctionne sous KylinOS : une distribution Linux développée en Chine, mais qui s’appuie également sur des contributions internationales.
Stratégie européenne, exécution chinoise
La stratégie derrière LineShine pourrait sembler familière. La Chine a construit un supercalculateur exascale avec ses propres puces, basées sur des designs Arm. Pour le logiciel, l’open source joue un rôle important. C’est ainsi que les Chinois construisent un avenir indépendant en matière de supercalculateurs.
C’est, dans les grandes lignes, exactement ce que l’Union européenne tente de réaliser depuis des années via deux initiatives : EuroHPC et l’European Processor Initiative (EPI). Dans le cadre du plan EPI, l’UE souhaite construire sa propre puce capable d’alimenter un système exascale. C’est dans ce contexte que la société française SiPearl développe le CPU Rhea1, construit avec le design Neoverse v1 d’ARM.
Retard et dépendance vis-à-vis des États-Unis
Seulement, Rhea1 accuse déjà des années de retard. La puce devait déjà être prête en 2023, mais ne sera mise en service qu’à la fin de cette année au plus tôt. Le design utilisé est donc déjà obsolète de plusieurs générations.
Au sein d’EuroHPC, l’Europe a pu construire son premier supercalculateur exascale assez rapidement. Ce système porte le nom de Jupiter Booster. Il se trouve en Allemagne, atteint tout juste un Exaflop/s de puissance de calcul et occupe ainsi une très respectable cinquième place au Top 500. Seulement, Jupiter est construit sur la base de superpuces Nvidia Grace Hopper. Celles-ci sont couplées via une interconnexion Nvidia InfiniBand.
Une extension avec des processeurs Rhea1 devrait prochainement augmenter la puissance de calcul de l’ensemble du système, mais les fondations sont néanmoins entièrement signées Nvidia et donc américaines. Jupiter fonctionne également sous Linux, mais sur Red Hat Enterprise Linux. RHEL est une distribution de Red Hat, qui appartient à IBM.
Une véritable indépendance
Avec LineShine, la Chine a construit un système HPC que l’on peut qualifier de véritablement indépendant et qui possède plus du double de la puissance de calcul de Jupiter. Le système européen le plus puissant gagnera encore des chevaux supplémentaires avec Rhea1, mais ne surpassera pas LineShine. En ce qui concerne la souveraineté, Rhea1 ajoutera tout au plus une saveur européenne à ce qui reste un breuvage américain.
Le fait que la Chine choisisse ARM et les designs Arm pour LineShine et le processeur LX2 confirme la vision européenne concernant les puces ARM. L’A64FX de Fugaku est également construit sur l’architecture ARM. Cela démontre qu’ARM est une alternative viable au x86 dans le monde des supercalculateurs.
Retard
Le succès de LineShine contraste ainsi avec les ambitions de l’Europe qui, malgré des années de planification et des milliards d’investissements, ne se matérialisent pas de la même manière.
LineShine est toutefois un système relativement classique (avec des CPU, sans accélérateurs). En Chine, aucun GPU capable de rivaliser réellement avec les accélérateurs de Nvidia ou d’AMD ne sort encore des chaînes de production, mais le retard des alternatives nationales a entre-temps été réduit à pas plus de cinq ans. L’Europe n’a aucun grand projet en cours pour développer des GPU capables de rivaliser avec Nvidia ou AMD.
Le benchmark du Top 500 teste la puissance de calcul des systèmes en double précision. Pour des charges de travail IA très ciblées, les systèmes qui obtiennent des scores moins élevés mais possèdent plus d’accélérateurs sont parfois plus intéressants.
En ce qui concerne le Top 500, LineShine fait reculer un peu le top cinq. El Capitan occupe désormais la deuxième place, Frontier la troisième et Aurora la quatrième. Après ces trois systèmes américains vient Jupiter.