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Les supercalculateurs au cœur de la joute pour la domination technologique

Une rangée de serveurs noir et vert qui constituent le superordinateur Fugaku.

Le superordinateur Fugaku de l'Institut Riken à Kobe, dans la préfecture d'Hyogo, au Japon.

Photo : Jiji Press/AFP/Getty Images / STR

Agence France-Presse

En ciblant cette semaine les ambitions chinoises liées aux « supercalculateurs », les États-Unis ont braqué les projecteurs sur cet élément stratégique au centre d'une compétition féroce à laquelle se mêlent aussi le Japon et l'Union européenne.

Jeudi, Washington a restreint les exportations de technologies américaines vers sept entités chinoises, fabricants de supercalculateurs ou entités de recherche travaillant dans ce domaine, en arguant notamment de la menace qu'elles représentaient pour la sécurité nationale.

Les capacités des supercalculateurs sont cruciales pour le développement d'un grand nombre – peut-être même de la quasi-totalité – d'armes modernes et de systèmes de sécurité nationale, dont les armes nucléaires et les armes hypersoniques, a souligné la secrétaire au Commerce américaine, Gina Raimondo.

Dans la société civile, ces ordinateurs surpuissants sont utilisés de longue date dans la météorologie, la prospection pétrolière ou la recherche scientifique. Ils sont de plus en plus utilisés dans les industries traditionnelles, qui ont besoin de leurs formidables capacités à simuler le réel pour tester des produits ou en inventer de nouveaux.

Ils permettent de remplacer ou de compléter des expériences soit dangereuses (accidents), soit menées sur des durées très longues ou très courtes (climat), à des échelles très petites ou au contraire gigantesques (protéines, astrophysique). Un supercalculateur peut également simuler un essai nucléaire.

Aujourd'hui, il n'y a quasiment plus d’essais de collision d'automobiles; tout est réalisé par le calcul, explique un expert français de ces machines, qui n'est pas autorisé à s'exprimer publiquement sur le sujet.

En aéronautique, vous ne testez plus une sonde, une aile ou un pare-brise dans son coin; vous avez besoin de simuler les interactions de tous les composants ensemble.

Vers un supercalculateur « exaflopique »

Les supercalculateurs actuels, des monstres qui s'étalent sur des dizaines, voire des centaines de mètres carrés d'armoires métalliques et de câbles, ont des puissances à donner le vertige, se mesurant en pétaflops, des millions de milliards d'opérations par seconde.

Le plus puissant du monde est depuis juin dernier lesupercalculateur japonais Fugaku, développé par le groupe informatique nippon Fujitsu.

Il est capable d'atteindre, en pointe, 442 petaflops, soit 442 millions de milliards d'opérations par seconde, selon les derniers chiffres de la liste Top 500 qui fait figure d'arbitre mondial.

Mais les États-Unis et la Chine sont en tête dans cette course mondiale en matière de puissance installée et ont fait des investissements colossaux pour atteindre les premiers le supercalculateur exaflopique dépassant le seuil d'un milliard de milliards d'opérations par seconde.

Je pense que les États-Unis pourraient y arriver en 2022. Et pour les Chinois, on ne sait pas – il n'est pas impossible qu'ils prennent les États-Unis de vitesse, indique l'expert français.

La Chine, en avance ou en retard?

La décision de Washington risque toutefois de retarder la Chine, qui n'est pas complètement autonome et a besoin de technologies américaines pour bâtir ces machines.

La Chine n'a pas encore prouvé par exemple sa capacité à fabriquer les processeurs au cœur des supercalculateurs ni à développer les langages nécessaires pour les exploiter; elle dépend de ceux créés par l'Américaine Intel ou par ARM, récemment rachetée par l'Américaine Nvidia.

Si les Chinois ne peuvent utiliser ces types de langage, il va falloir qu'ils en inventent un troisième, explique l'expert.

Mais personne ne doute de la capacité de la Chine, qui investit chaque année des centaines de millions de dollars dans ces supercalculateurs, à parvenir à l'autonomie sur chacun des composants de ces machines.

Au fond, les restrictions à l'accès aux technologies américaines ne sont que des peaux de banane glissées sous les pas du géant chinois; elles peuvent le retarder, mais pas l'empêcher d'atteindre son but, souligne Philippe Notton, le directeur général de SiPearl, une jeune pousse française qui travaille sur la conception d'un processeur européen pour les supercalculateurs du futur.

Derrière les États-Unis et la Chine, le Japon et l'Europe poussent également les feux.

L'Europe dispose d'un constructeur, Atos (ex-Bull), dont la première machine est au septième rang du classement Top 500 (44 petaflops, pour une machine installée dans le centre de calcul allemand de Jülich, en Rhénanie).

La Commission européenne, des États européens et des industriels ont créé une entreprise commune, EuroHPC, pour fédérer leurs efforts dans le domaine et construire, à une échéance qui n'est pas encore fixée, deux machines exaflopiques.

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