Ces dernières années, Américains et Chinois se sont disputé le poste, qui peut déboucher sur des avancées scientifiques majeures ; l’outsider, le Japonais Fugaku, est apparu en tête du classement ce début d’année.
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Un nouvel arrivant sur le ring
La Chine et les États-Unis sont engagés depuis des années dans un conflit pour développer les ordinateurs les plus puissants du monde. Mais au moins pour l’instant, c’est une machine japonaise qui mérite le trophée du superordinateur le plus rapide du monde. Installé dans la ville de Kobe par l’institut Riken et parrainé par le gouvernement japonais, le superordinateur Fugaku a pris la première place d’un classement semestriel de la vitesse de calcul publié lundi.
Les superordinateurs sont différents des ordinateurs ordinaires utilisés pour les tâches quotidiennes telles que la navigation sur l’internet ou les jeux. Des machines qui mesurent la taille de pièces entières sont utilisées pour effectuer des calculs complexes qui aident les scientifiques à déchiffrer des codes militaires, à modéliser le changement climatique et même à contribuer à la création de médicaments et de vaccins contre le coronavirus.
Des performances exceptionnelles
La machine japonaise a effectué 2,8 fois plus de calculs qu’un système IBM du Laboratoire national d’Oak Ridge, dans le Tennessee – l’ancien leader de la liste Top500, que Fugaku a détrôné à la deuxième place. Un autre système IBM, installé au Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, est passé de la deuxième à la troisième place du classement, tandis que les systèmes chinois sont passés de la troisième et de la quatrième position à la quatrième et à la cinquième, respectivement.
Pour mieux comprendre la question de la vitesse, il est nécessaire d’expliquer que le terme flops est un acronyme utilisé en informatique pour « Floating-pont Operations Per Second ». Alors que 1 pétaflop équivaut à 1 quadrillion de flops ou 1 000 teraflops. À titre de comparaison, la PlayStation 5 récemment annoncée par Sony est capable de fonctionner à 10,28 téraflops.
Un combat technologique et politique
Des relations tendues
Ces derniers temps, les relations politiques entre le Japon et la Chine ont souffert de conflits, d’interprétations différentes de l’histoire, de différends territoriaux et des relations politiques étroites du Japon avec les États-Unis. Mais depuis l’ouverture de la Chine à l’économie mondiale en 1978, les relations commerciales et économiques entre ces deux pays se sont épanouies, grâce à leur proximité géographique et à leurs complémentarités naturelles.
Les superordinateurs sont devenus un symbole de compétitivité technique et économique. Ces systèmes, si grands qu’ils occupent une pièce entière, sont utilisés pour des tâches militaires et scientifiques complexes, notamment pour déchiffrer des codes, simuler le changement climatique et concevoir de nouvelles voitures, armes, avions et médicaments. Riken a déclaré que Fugaku est déjà utilisé dans l’étude, le diagnostic et le traitement du covid-19.
Le Japon est un outsider
Le Japon reste un acteur relativement mineur dans le domaine des superordinateurs. La Chine comptait 226 systèmes dans la liste la plus récente du Top500, contre 114 aux États-Unis, mais ces systèmes représentent une puissance de calcul globale plus importante.
Mais le Japon a une longue histoire de projets informatiques avancés. Un exemple bien connu est le superordinateur K, son prédécesseur chez Riken, qui a occupé la première place du Top500 en 2011 avant d’être dépassé l’année suivante par un système du Livermore Laboratory. « Le prédécesseur était tout simplement incroyable », a déclaré l’analyste Steve Conway, vétéran du marché des superordinateurs et conseiller principal chez Hyperion Research. « Le public attend de ce nouveau système qu’il soit également du plus haut niveau ».
Horst Simon, qui a étudié le Fugaku lorsqu’il était directeur adjoint de la recherche au Lawrence National Laboratory de Berkeley, en Californie, l’a décrit comme un produit « très remarquable, très admirable ». Mais cette réussite en tant que superordinateur le plus rapide du monde pourrait être de courte durée face aux progrès probables des prochains systèmes du ministère de l’énergie à Oak Ridge et Livermore et des projets chinois, a-t-il déclaré.
Pour plus d’informations sur le Japon, visitez le site japa-mania.fr
De lourds investissements prometteurs
Fugaku, qui doit son nom au mont Fuji, a nécessité des dépenses considérables. Le budget de six ans pour le système et le développement des technologies connexes s’élève à environ 1 milliard de dollars, les plus grands systèmes américains prévus s’élevant à 600 millions de dollars.
La machine peut également avoir un impact grâce à ses puces informatiques. Fujitsu, partenaire de Riken pour le développement de Fugaku, a choisi de concevoir des processeurs utilisant la même technologie que celle qui est au cœur de milliards de smartphones. Les conceptions ont été concédées sous licence par ARM, une société longtemps basée en Grande-Bretagne et désormais détenue par le conglomérat japonais SoftBank.
En comparaison, la plupart des superordinateurs utilisent des microprocesseurs qui ont évolué à partir des puces qu’Intel et AMD proposaient pour les PC. Les machines les plus puissantes ont été accélérées par des puces plus spécialisées, comme les processeurs graphiques de Nvidia utilisés pour les jeux électroniques et, plus récemment, l’intelligence artificielle.
Les détenteurs de licences ARM essaient depuis des années de se faire une place dans les centres de données, sans grand succès. Mais le service de cloud computing géré par Amazon a commencé à promouvoir de manière agressive les offres basées sur l’architecture ARM.
Christopher Bergey, vice-président senior de l’activité infrastructure d’ARM, prévoit davantage de bénéfices dans le segment du calcul haute performance. Pour commencer, le fabricant de superordinateurs Cray, récemment acquis par Hewlett Packard Enterprise, prévoit de vendre des systèmes conçus à partir des puces ARM de Fujitsu. Fugaku « est le résultat de près de 10 ans d’investissement et de travail », a déclaré M. Bergey. « C’est un moment très encourageant. »
Une utilité sanitaire
Bien que le superordinateur ne soit pas pleinement opérationnel avant 2021, Fugaku est déjà utilisé dans des simulations sur le mode de propagation du covid-19, le diagnostic et le traitement. Ces derniers mois, des études ont déjà été menées sur la diffusion de gouttelettes respiratoires dans un environnement de bureau et dans des wagons de train aux fenêtres ouvertes.
À l’avenir, l’équipe pense que la machine pourrait aider à identifier les traitements les plus efficaces pour le covid-19 en analysant et en croisant les informations sur les effets de centaines de médicaments en cours de développement pour arrêter le virus et traiter la maladie. Avec 150 000 unités de traitement, le superordinateur pourra tester des milliers de substances différentes par semaine.
