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PUISSANCE DE CALCUL

Supercalculateurs

Domaines d'utilisation:

météorologie,

médical,

simulation (explosion atomique, par exemple),

recherche des exoplanètes,

etc.

Rappel des puissances dix

Supercalculateur avec IA et collaboratif		haut
Supercalculateur Nexus En service: 2026 Constructeur: Laboratoire de Georgia Tech (Atlanta – Géorgie Nord de la Floride)) Propriétaire: The National Science Foundation (Washington) Coût: 20 millions de dollars Dopé à l'IA Approche collaborative Nexus a été conçu pour démocratiser l’accès aux outils d’intelligence artificielle les plus sophistiqués	Puissance de calcul 400 quadrillion operations per second 400 pétaflops 4 10^17 Flops Mémoire 10 quadrillion bytes of flash storage 10 pétaoctects 10^16 octets Si ces données étaient imprimées sur papier, elles formeraient une pile de 10 milliards de rames qui, empilées, atteindraient 500 000 kilomètres de hauteur – suffisamment pour relier la Terre à la Lune et parcourir un tiers du chemin de retour.

Source Georgia Tech to Build $20M National AI Supercomputer – Georgia Tech – 202/07/15

Supercalculateur Nexus – Sciencpost – Brice Louvet – 30/07/2025

TOP 10 en décembre 2024

Puissance de calcul maximale et en pointe en PétaFlops (10¹⁵) et

Le plus puissant dépasse mille péta soit plus de un exa: 10¹⁸ )

Trois de ces ordinateurs sont des supercalculateurs exaflopiques (exascale computing / exa = 10¹⁸). Ce sont des ordinateurs fonctionnant selon une architecture massivement parallèle et dont la puissance de calcul dépasse 10¹⁸ flops.

Source: TOP500 most powerful computers - Wikipedia

TOP 10 en juin 2022

Puissance de calcul maximale et en pointe en PétaFlops (10¹⁵)

Le plus puissant dépasse mille péta soit plus de un exa: 10¹⁸ )

Source TOP500 most powerful computers – Wikipedia

Voir aussi : https://www.top500.org/lists/top500/2020/06/

Superordinateur Frontier de Cray

Installé au Oak Ridge National Laboratory –Tennessee, États-Unis.

En juin 2022

Voir Brève 891 / Actualités

Pour info: mobilisation COVID

1 EXAFLOP (10¹⁸) : puissance de calcul atteinte par un projet collaboratif.

Projet collaboratif Folding@home qui vise à accélérer la recherche médicale: Ebola puis Covid. Projet qui existe depuis 2002.

Records en juin 2020

442 010 TERAFLOP (½ EXAFLOP) :supercalculateur FUGAKU (Fujitsu), le plus puissant du monde (juin 2020) avec 7,6 millions de cœurs (7 630 848).
Consomme 29 899 kilowatts
Situé à RIKEN Centre for Computational Science à Kobe, Japon

148 600 TERAFLOP: supercalculateur SUMMIT (IBM), qui fut longtemps le plus puissant du monde.

Situé à Oak Ridge National Laboratory (ORNL) au Tennessee, États-Unis.

Situation en juin 2022 pour les dix plus grosses machines

Cinq sont aux États-Unis;

Deux en Europe:

Allemagne 44 120 TFlpos et

Italie 35 450 TFlops;

Deux en Chine; et

Un au Japon.

Source image: Top500 : Le supercalculateur Summit d'IBM toujours largement en tête – 2019

Quelques jalons récents

France – janvier 2020 – 16 pétaflops
Le supercalculateur français Jean Zay à 16 millions de milliards d'opérations par seconde. Plateau de Saclay Piloté par l'Idris: Institut du développement et des ressources en informatique scientifique.	Malheureusement, la France manque de tels supercalculateurs pour permettent la pleine expression de nos chercheurs. Bien avant AlphaGo, la France disposait de l'algorithme MoGo qui n'a pas pu se développer pleinement faute de puissance de calcul.

L'express – Sébastien Julian – 22/01/2020

Consoles de jeux – janvier 2020 – 12 téraflops
Microsoft a annoncé que la Xbox Series X possède 12 Teraflops, le double des 6 de la Xbox One X.	En comparaison, la Xbox One d’origine avait 1,3 Téraflops, tandis que la PS4 Pro en avait 4,2.

Le point en juillet 2018 – 122 x 10^15 (122 pétaflops)
Les tous derniers microprocesseurs dépassent 10 milliards de transistors et réalisent plus de 10 000 milliards d'opérations par seconde !	Présenté le 8 juin 2018, le Summit américain (IBM) est alors l'ordinateur le plus puissant du monde avec ses 122 millions de milliards d'opérations par seconde contre 93 millions de milliards pour le Sunway TaihuLight chinois, qui a perdu la place de leader.

Source: L'Express - Laurent Alexandre – 12/07/2018

Suite en Gravure

Site: Top 500 des Superordinateurs – Wikipédia (Voir page anglaise, plus à jour)

Record 2013 – 34 x 10^15

MilkeeWay 2 (Tianhe-2) 34 pétaflops / s en max pour 55 théorique (33,860 millions de milliards d'opérations flottantes par seconde) Intel Xeon 2 200 GHz 3 120 000 cœurs microprocesseurs 1 000 000 Go de mémoire Essentiellement fabriqué en Chine Records deux fois supérieur au précédent (Titan). La puissance combinée des 500 plus gros ordinateurs (200 Pflops) a doublé en un an. Avec la même progression, les 1000 Pflops seraient atteints en 2018, soit cinq fois la puissance cumulée des 500 premiers de 2013.

Pour les dernières actualités voir les sites spécialisés >>>

2011: Un microprocesseur de 1 téraflops (1 000 milliards d'opérations flottantes par seconde). Mis au point par Intel.

1997: La même puissance de calcul exigeait la mise en batterie de 10 000 microprocesseurs.

Ordinateur le plus puissant

2,5 10¹⁵ flops = 2,5 pétaflops

Fin 2010: Tianhe-1A, ordinateur chinois. 21 000 processeurs.

Centre national de Tianjin.

1,7 10¹⁵ flops = 1,7 pétaflops

Fin 2009: Jaguar de Cray XT5. Modélisation du climat aux États-Unis au département américain de l'Énergie.

Flops: floating operations per second; péta = 10¹⁵

Pétaflops: millions de milliards d'opérations flottantes par seconde.

2 10¹⁵ flops = 2 pétaflops

Supercalculateur européen Curie, accueilli par la France en 2011.

L'Express – 20 juillet 2011

DOMAINES – Trois grands domaines
Puces	Ordinateurs	Supercalculateurs
Circuit intégré microprocesseur.	Montage du microprocesseur et de la mémoire sur une carte électronique formant un module de calcul. Un module, parfois quelques uns, associés à des périphériques forment l'ordinateur complet.	Association d'une batterie de modules de calcul produisant une grande puissance de calcul.
Quelques mm²	Quelques litres	Nombreux m^3
Pentium d'Intel PowerPC de Motorola Athlon d'AMD	PC Serveurs	Cray Deeper Blue Earth Simulator
MIPS : millions d'instructions par seconde	MOPS: millions d'opérations (arithmétiques) par secondes	GFLOPS: giga (milliards) opérations flottantes par secondes
Suite en Loi de Moore / Gravure		Suite Ci-dessous

Septembre 2011: Watson, le supercalculateur IBM qui a remporté le jeu télévisé Jeopardy, va servir au diagnostic médical dans les cliniques.

SUPERCALCULATEURS

Mise à jour 2002 (non officielle; au hasard des parutions sur le sujet)

Année	Calculateur	Constructeur	Puissance en
			Téra	Giga FLOPS	Méga
1972	Cray 1	CRAY			166
1981	Cyber	CDC			200
1982	Cray X-MP	CRAY			235
1985	Cray 2	CRAY		1 à 2
1985	Mouflon	France - THALES		6
	Application spéciale en sonars
?	Connection Machine			28	,6
1992	Paragon	INTEL		150
1997	Deeper Blue	IBM	1
1999	Météo France	FUJITSU		300
	Plus grande puissance installée ne Europe
1998	ASCI Red	IBM	1	,3
2000	ASCI White	IBM	7	,2
2001	Power 3	IBM		500
	Plus grande puissance installée en France (CINES)
2001	G4	APPLE		5	,5
	Pas mal pour un non-supercalculateur
16 supercalculateurs installés dépassent le Téraflops Il faut 1,3 Téraflops pour entrer dans le top 10 Le top 500 cumule 135 Téraflops
2002	CEA	COMPAQ	5
	Plus grande puissance installée en Europe
2002	Earth simulator	NEC	40	Réalisé en 2002
2002	Département de l'énergie des États-Unis	IBM	460	Commandé en 2002
2005	CEA - France	COMPAQ	50
	Cerveau humain		1 000

Voir	Échelle de 10: Méga 10^6 ; Giga 10^9 ; Téra 10^12

RECORDS ACTUELS – 2018

Voir ci-dessus et sites spécialisés >>> Actualité de juin 2018 Summit: un superordinateur IBM, livré à l'US Department of Energy. 200 pétaflops (2 10^17) et 10 pétaoctects de mémoire. 4 608 serveurs de deux microprocesseurs 22-core IBM Power9. Six processeurs graphiques Nvidia Tesla V100 par microprocesseur. 13 mégawatts; 340 tonnes; 520 m². Le précédent record était tenu par le calculateur TaihuLight en Chine avec 93 pétaflops.

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Archives

RECORDS en 2001

Année	Société	Supercalculateur	Puissance en
			TéraFlops
2001	IBM	ASCI White, SP Power 3 375 MHz	12,3
2001	Compaq	AlphaServer SC ES45/1 GHz	4
2001	IBM	SP Power 3 375 MHz 16 way	3
1999	Intel	ASCI Red	2,4
1999	IBM	ASCI Blue-Pacific SST,IBM SP 604e	2,1

RECORD en 2002

Earth simulator - 11 Mars 2002 - Réalisé

NEC Corporation (NEC) annonce la mise en service de son Ultra high-speed vector parallel computing system connu sous le nom de "the Earth Simulator" au Earth Simulation Center - Yokohama Institute for Earth Sciences - Japon

Caractéristiques		Valeurs
Puissance soit		40 000 40	GigaFLOPS TéraFLOPS
Quantité de microprocesseurs		5 120
Puissance élémentaire		8	GigaFLOPS
Données traitées simultanément		16
Puissance unitaire		0,5	GigaFLOPS
Fréquence d'horloge		500	MHz
Pays			Japon
Concepteur			NEC
Projet lancé en			1997
Mise en service			mai 2002
Architecture			Vectorielle^1
Débits internes sur fibres optiques			256 Goctets / s
Utilisation	Simulation de la Terre: étude du réchauffement climatique prévisions des catastrophes
Implantation			65 m x 50 m
Prix			320 MEuros
^1 Par opposition aux architectures scalaires ou Simple Instruction - Simple Data (SISD) que l'on trouve sur nos ordinateurs classiques. Le calcul vectoriel ou Simple Instruction - Multi data (SIMD) est plus adapté aux traitements de simulations, de calcul d'images, de traitement de données acquises par des senseurs (radars, sonars…)

Département américain de l'énergie - Novembre 2002 - Commandé

Commande passée à Pour un prix de Puissance de calcul équivalente aux

IBM pour 2 tels supercalculateurs 290 millions de dollars 460 Téra FLOPS 500 calculateurs les plus rapides existants dans le monde

MÉTÉO FRANCE en 2003

Météo France dispose d'un Fujistsu de 300 MOPS	En 2003, elle aura un second calculateur Futjistsu de 1 200 MOPS (méga) soit 1,2 GMOPS (giga)
§ Météo France doit traiter environ 1,5 million d'observations par jour	§ En 20 ans, le progrès a été un gain de 2,5 heures de prévision par an

Le monde - 18/10/02

SUPER CALCULATEUR

28,6 milliards: nombre d'opérations que la Connection Machine 2 peut effectuer par seconde. On dit: 28,6 Giga Opérations Flottantes par seconde (Flottante pour "à virgule flottante", c'est-à-dire en décimal). C'est un ordinateur massivement parallèle: il exploite des milliers de processeurs travaillant en parallèle. Le Cray 1 puis le Cray 2 ont longtemps détenus le record. Le Cray 2 exécutait 1,7 Gops (Giga Opérations par secondes).

 e

SUPER –CALCULATEUR en 1994

355 milliards d'opérations par seconde:

c'est la puissance du plus gros ordinateur en 1994.

Réalisé par Fujitsu, il s'appelle VPP500 et coûte 600 MF.

Machine	Puissance	Unité
Ordinateur 1990	5	Mips
Pentium	112	Mips
T9000	200	Mips
Calculateur 1995	50	Mops
Radar	200	Mops
Sonar	6	Gops
Super-calculateur	28,6	Gops
Record calculateur	355	Gops

Mips:	Méga (million) Instruction par seconde
Mops:	Méga Opérations par seconde (il faut enchaîner un programme de plusieurs instructions pour réaliser une seule opération arithmétique: addition, multiplication...)
Gops:	Giga (milliard) Opérations par seconde.
Mflops Gflops	On note aussi Mflops ou Gflops pour les opérations flottantes, la virgule décimale étant gérée par programme.

Il existe des domaines scientifiques particulièrement gourmands

en Gops, ou Glops:

• Météorologie
• Sismique, recherche pétrolière
• Modélisation de structures par éléments finis (approximation des surfaces par des facettes)
• Mécanique quantique: il a fallu un an complet pour un calcul de vérification de la théorie des quarks à raison de 3 gops, soit 100 millions de milliards d'opérations (10¹⁷ opérations)

Début 2000
En 2001 16 supercalculateurs installés dépassent le Téraflops. Il faut 1,3 Téraflops pour entrer dans le top 10 de cette époque. Le top 500 cumule 135 Téraflops. En 2002 Mise en service d'un supercalculateur de 50 Téraflops au Japon.

Suite	Puissance de calcul de l'escargot à l'homme Capacité des mémoires Loi de Moore
Aussi	Algorithmes du monde de 2014 Informations mémorisées en 2003 Mémoire humaine Mémoires de grande capacité Mémoires numériques Mémoires RAM Plan 34-2013
Voir	Automates Coût microprocesseurs Échecs terrestre Échecs: homme - machine Factorisation Géants de l'informatique (GAFAM) Gflops – Puissance de calcul Histoire de l'informatique Industrie informatique Méga Multimédia et Informatique – Index Multiplication de puissance Notation des puissances de 10 Ordinateurs Ordinateur quantique PC Programmation – Index Puces Puissance microprocesseur en 2002 Puissance multipliée
Cette page	http://villemin.gerard.free.fr/Multimed/Puissanc.htm

Sites généraux	Les superordinateurs - Wikipédia Overview of Recent Supercomputers TOP500 – Supercomputer sites MIPS/MFLOPS and CPU Performance What is the world's fastest computer?
Sites particuliers	NEC to design parallel supercomputer for Japanese Earth Simulator The World's Fastest Supercomputer System for Resolving Global Environmental Problems Completed IBM Teraflop Supercomputer chosen as platform for Potsdam Earth Simulator The world’s fastest supercomputer is back in America – The Verge