Pangea III, supercalculateur : plus de nœuds, pas toujours plus vite

Intervenant 10:00

Bienvenue dans cette nouvelle exploration, le podcast du magazine Tangente. On est super contents de retrouver tous les passionnés de mathématiques et de sciences qui nous écoutent.

Intervenant 20:09

Bonjour tout le monde !

Intervenant 10:10

Aujourd'hui, on va faire un petit exercice de pensée pour commencer. Imaginez un peu un ordinateur capable de réaliser 25 millions de milliards d'opérations par seconde.

Intervenant 20:20

Rien

Intervenant 10:20

que ça ? Ouais, c'est un chiffre qui donne le vertige. Pour donner un peu de corps à ça, c'est l'équivalent d'environ 130 000 ordinateurs portables qui fonctionneraient tous en chœur, à la même seconde, sans aucun décalage.

Intervenant 20:32

C'est clair qu'on n'est plus du tout dans la petite bureautique de tous les jours.

Intervenant 10:35

Ah non, pas du tout. Et l'objectif de notre exploration d'aujourd'hui, c'est de se pencher sur un cas bien réel tiré de nos sources.

Intervenant 20:43

Tout à fait. On va parler du supercalculateur Pangea III du groupe Total et plus largement de ce qu'on appelle le calcul à haute performance ou le HPC.

Intervenant 10:52

Ouais, mais l'idée, ce n'est pas juste de rester béat devant la machine. C'est surtout de comprendre comment les mathématiques arrivent à transformer la réalité physique, comme la géologie ou les fluides, en équations que ce monstre de silicium peut digérer.

Intervenant 21:06

Bon, décortiquons tout ça. Commençons par la bête elle-même, Pangea III. Lancée en juin 2019, c'est bien ça ?

Intervenant 11:13

C'est ça. Au lancement, on parle d'une puissance de 25 pétaflops et de 50 pétaoctets de stockage.

Intervenant 21:20

C'est gigantesque !

Intervenant 11:21

Ouais. Et c'est une machine hybride, elle combine 558 nœuds de calcul. Et dans chaque nœud, on a des CPU, donc des processeurs IBM Power9, couplés avec des GPU, des cartes graphiques Nvidia Volta.

Intervenant 21:33

Donc on utilise vraiment des cartes graphiques pour faire des maths pures en fait. Exactement. Et ce qui est intéressant, ce n'est pas juste sa puissance brute qui l'a classé 11e au top 500 mondial à l'époque, c'est aussi son efficacité énergétique. Elle était numéro 7 au Green 500.

Intervenant 11:47

Ah oui, parce que refroidir et alimenter un truc pareil, ça doit être un vrai défi.

Intervenant 21:51

Ah bah, c'est le nerf de la guerre.

Intervenant 11:52

Mais du coup, la vraie question, c'est qu'est-ce qu'on calcule avec ça ? À quoi ça sert

Intervenant 21:57

concrètement ? Eh bien, 95% du temps de cette machine, c'est dédié à la modélisation de phénomènes physiques complexes. Et principalement deux choses. D'abord, l'imagerie de profondeur.

Intervenant 12:08

C'est-à-dire ?

Intervenant 22:08

En gros, on cartographie le sous-sol en 3D en étudiant comment les ondes mécaniques s'y propagent.

Intervenant 12:14

D'accord.

Intervenant 22:15

Et ensuite, la simulation réservoir. Là, il s'agit de prédire la production de pétrole ou de gaz en simulant l'écoulement des fluides sous terre.

Intervenant 12:22

Ouais, en gros, c'est un peu comme essayer de faire une... une échographie de la Terre tout en prédisant comment le sang va circuler dans les veines géologiques sur plusieurs années, quoi.

Intervenant 22:31

C'est une super analogie, c'est exactement ça.

Intervenant 12:34

Mais du coup, comment on passe d'un bloc de roche bien réel à un modèle numérique dans l'ordinateur ? Parce que la roche, c'est continu, c'est chaotique.

Intervenant 22:41

C'est là qu'on se heurte au fameux mur des équations. En physique, on fait de la modélisation directe, donc on cherche des inconnus, comme la pression, à partir de paramètres connus, et de la modélisation inverse.

Intervenant 12:52

Où là, on déduit les paramètres en observant les résultats, j'imagine.