Deuxième atelier de co-conception et de co-développement d'Exa-DI sur le « Maillage adaptatif structuré par blocs @Exascale ».

Le deuxième atelier de co-conception/co-développement du projet Exa-DI (Développement et intégration) du PEPR NumPEx était dédié au motif algorithmique « Maillage adaptatif structuré par blocs @Exascale ». Il a eu lieu les 6 et 7 février 2024 au « Grand Amphi » de l’Institut de Physique du Globe de Paris à Paris.

Cet atelier en présentiel a rassemblé, pendant deux jours, les membres d’Exa-DI, les membres des autres projets NumPEx (Exa-MA : Méthodes et Algorithmes pour l’Exascale, Exa-SoFT : Logiciels et Outils HPC, Exa-DoST : Logiciels et Outils Orientés Données pour l’Exascale et Exa-AToW : Architectures et Outils pour les Workflows à Grande Échelle), les démonstrateurs apllicatifs (ADs) de divers secteurs de la recherche et de l’industrie, ainsi que des experts pour discuter des avancées et des orientations futures pour le maillage adaptatif structuré par blocs à l’exascale.

 

Cet atelier est le deuxième de la série des ateliers de co-conception/co-développement dont l’objectif principal est de promouvoir les stratégies de co-développement de la pile logicielle pour accélérer le développement à l’exascale et la portabilité des applications de science et d’ingénierie computationnelles. Les discussions ont porté sur les défis du processus de co-conception et de co-développement, les questions clés et les problématiques sous-jacentes afin de créer des liens entre NumPEx et les applications, ainsi que sur les initiatives promouvant la durabilité de la pile logicielle à l’exascale, en mettant l’accent sur la collaboration et l’innovation.

Sessions principales

  • Introduction et contexte : mise en place du thème principal de l’atelier.
  • Présentation des participantes et participants : permettant aux participantes et participants de se présenter et de présenter leurs intérêts.
  • Diverses sessions techniques : ces sessions ont présenté des exposés sur des sujets tels que l’évaluation des performances à l’exascale et les avancées dans les simulations à l’exascale pour différentes applications comme les simulations astrophysiques, les fronts de flamme et les interfaces gaz/liquide, ainsi que les simulations dynamiques moléculaires à long terme avec des champs de forces polarisables. De plus, deux experts ont donné des présentations sur les bibliothèques Samurai et Hercule, et un développeur du code WarpX Particle-In-Cell, massivement parallèle et open-source, a présenté ses retours d’expérience sur la mise en œuvre du cadre AMReX.
  • Discussions et tables rondes : ces sessions ont offert des opportunités aux participants de s’engager dans des discussions et de partager des idées sur les sujets présentés.

Conférencières et conférenciers invités

  • Jean-Pierre Vilotte, chercheur CNRS et membre d’Exa-DI, qui a présenté le contexte introductif de l’atelier.
  • Maxime Delorme & Arnaud Durocher, chercheurs CEA, présentant Dyablo, un code AMR pour les simulations d’astrophysique à l’ère de l’exascale.
  • Loic Straffela de l’Ecole Polytechnique, discutant de l’optimisation des performances d’I/O pour le code AMR.
  • Igor Chollet enseignant-chercheur à Sorbonne Université, présentant ANKH, une alternative scalable aux approches basées sur FFT pour le calcul d’énergie sur les architectures exascale à base d’accélérateurs.
  • Loic Gouarin, de l’Ecole Polytechnique, présentant SAMURAI : Maillage adaptatif structuré et multi-résolution sur Algèbre d’Intervalles.
  • Luca Fedeli, chercheur CEA, discutant de la mise en œuvre d’AMReX pour WaprX, un code Particle-In-Cell pour l’ère de l’exascale.
  • Vincent Moureau, chercheur CNRS, abordant l’Adaptation Dynamique de Maillage de grilles non structurées massives pour la simulation de fronts de flamme et d’interfaces gaz/liquide.

Résultats et impacts

Un résultat très intéressant et stimulant qui a été discuté et décidé lors de cet atelier est la mise en place d’un groupe de travail pour traiter une suite d’applications proxy et de mini-applications partagées et bien spécifiées pour ce motif algorithmique. Plusieurs équipes de démonstrateurs applicatifs (AD) ont exprimé leur intérêt à participer à ce groupe de travail qui est en cours de formation et dont la première réunion devrait avoir lieu bientôt.

 

Les discussions nous ont permis de déterminer les différents objectifs de ce groupe de travail. En particulier, les critères des mini-applications et des applications proxy communes qui seront construites ont été définis. Elles doivent :

  • Représenter des algorithmes, des structures de données et des agencements, ainsi que d’autres caractéristiques computationnelles et de communication à travers les différents démonstrateurs aplicatifs.
  • Exploiter et intégrer des suites logiques de composants logiciels (bibliothèques, cadres, outils).
  • Mesurer les niveaux d’interopérabilité, les gains de performance et/ou le compromis entre les composants, la portabilité des performances, la scalabilité et la qualité logicielle.
  • Développer des méthodologies de collaboration et de partage d’intégration continue et de benchmarking avec des outils de performance standardisés pour guider les optimisations, ainsi que des métadonnées de référence et des modèles de spécifications.

 

Le deuxième objectif principal de ce groupe de travail, qui est également un objectif principal de la série des ateliers, est d’identifier les ressources humaines et les expertises requises pour l’équipe de Calcul et de Données (CDT) qu’ Exa-DI va former et déployer. Dans le processus de co-conception/co-développement, le CDT assurera l’interface entre les projets NumPEx et les équipes des ADs pour mettre en oeuvre la co-conception et le co-développement de la suite de mini-applications et d’applications proxy, ainsi que des modèles de données de référence pour le partage des spécifications et des résultats de benchmarking/testing.

Participantes et participants

  • Jean-Pierre Vilotte, chercheur CNRS et membre d’Exa-DI
  • Valérie Brenner, chercheuse CEA et membre d’Exa-DI
  • Jérôme Bobin, chercheur CEA et membre d’Exa-DI
  • Mark Asch, enseignant-chercheur à l’Université Picardie et membre d’Exa-DI
  • Julien Bigot, chercheur Inria et membre d’Exa-DI
  • Karim Hasnaoui, chercheur CNRS et membre d’Exa-DI
  • Christophe Prud’homme, enseignant-chercheur à l’Université de Strasbourg et membre d’Exa-MA
  • Hélène Barucq, chercheuse Inria et membre d’Exa-MA
  • Isabelle Ramière, CEA et membre d’Exa-MA
  • Vincent Faucher, CEA et membre d’Exa-MA
  • Christian Perez, Inria et membre d’Exa-MA
  • Raymon Namyst, Université de Bordeaux et membre d’Exa-SoFT
  • Alfredo Butari, CNRS et membre d’Exa-SoFT
  • Marius Garenaux, Université de Rennes et membre d’Exa-AToW
  • Olivier Martineau, Université de Rennes et membre d’Exa-AToW
  • Vincent Moureau, CNRS et démonstrateur d’application
  • Maxime Delorme, CEA et démonstrateur d’application
  • Arnaud Durocher, CEA et démonstrateur d’application
  • Allan Sacha, CEA et démonstrateur d’application
  • Damien Chapon, CEA et démonstrateur d’application
  • Grégoire Doeble, CEA et démonstrateur d’application
  • Dominique Aubert, Université de Strasbourg et démonstrateur d’application
  • Olivier Marchal, Université de Strasbourg et démonstrateur d’application
  • Igor Cholet, Université Paris 13 et démonstrateur d’application
  • Jean Philippe Piquemal, Sorbonne Université et démonstrateur d’application
  • Louis Lagardère, Sorbonne Université et démonstrateur d’application
  • Olivier Adjoua, Sorbonne Université et démonstrateur d’application
  • Stefano Frambati, Total Energies et démonstrateur d’application
  • Luca Fedeli, CEA
  • Loic Strafella, École polytechnique
  • Loic Gouarin, CNRS
  • Marc Massot, École polytechnique
  • Pierre Matalon, École polytechnique
  • Geoffroy Lesur, CNRS et membre du PEPR Origines


Premier atelier de co-conception et de co-développement d'Exa-DI sur « Discrétisation efficace pour EDP@Exascale »

Le premier atelier de co-conception/co-développement du projet projet Exa-DI (Développement et intégration) du
PEPR NumPEx
avait pour thème « Discrétisation efficace pour EDP@Exascale »  et s’est déroulé les 7 et 8 novembre 2023 à l’Amphithéâtre J. Talairach (Neurospin) du CEA Saclay à Gif-sur-Yvette.

Cet atelier en présentiel a réuni pendant deux jours les membres d’Exa-DI, les membres des autres projets NumPEx (Exa-MA : Méthodes et Algorithmes pour l’Exascale, Exa-SofT : Logiciels et Outils HPC, Exa-DoST : Logiciels et Outils Orientés Données pour l’Exascale et Exa-AToW : Architectures et Outils pour les Workflows à Grande Échelle), les démonstrateurs applicatifs (ADs) de divers secteurs de la recherche et de l’industrie, ainsi que des experts pour discuter des avancées et des orientations futures pour la discrétisation efficace des équations aux dérivées partielles (EDP) basées sur la physique à l’exascale.

Cet atelier est le premier des ateliers de co-conception et de co-développement dont l’objectif principal est de promouvoir les stratégies de co-développement de la pile logicielle pour accélérer le développement à l’exascale et la portabilité des applications de science et d’ingénierie computationnelles. Les discussions ont porté sur les défis du processus de co-conception et de co-développement, les questions clés et les problématiques sous-jacentes en établissant des liens entre NumPEx et les applications, ainsi que sur les initiatives promouvant la durabilité de la pile logicielle à l’exascale, en mettant l’accent sur la collaboration et l’innovation.

Sessions principales

 

  • Introduction et contexte : mise en place du thème principale de l’atelier
  • Présentation des participantes et participants: Permettre aux participantes et participants de se présenter et de présenter leurs intérêts.
  • Diverses sessions techniques : Ces sessions ont présenté des exposés sur des sujets tels que l’évaluation des performances à l’exascale et les avancées dans les simulations à l’exascale pour différentes applications comme les prototypes d’aéronefs durables, la séquestration de CO2, la turbomachinerie, les simulations de dynamo terrestre, les simulations énergétique et dynamique pour les bâtiments urbains, les simulations de mécanique des structures et des fluides, les simulations géoscientifiques et enfin les simulations de turbulence des plasmas. De plus, un expert a fait une présentation sur Kokkos.
  • Discussions et tables rondes : Ces sessions ont offert des opportunités aux participantes et participants de s’engager dans des discussions et de partager des idées sur les sujets présentés.

Conférencières et conférenciers invités

  • Jean-Pierre Vilotte,chercheur CNRS et membre d’Exa-DI, qui a donné le contexte introductif de l’atelier.
  • Eric Savin, de l’ONERA, discutant de l’évaluation des performances à l’exascale pour un prototype d’aéronef durable.
  • Henri Calandra de TotalEnergies, sur les simulateurs multiphysiques à l’exascale pour la séquestration et la surveillance du CO2.
  • Christian Trott de SNL, présentant Kokkos.
  • Julien Vanharen & Loic Marechal, chercheurs Inria, abordant les simulations à l’exascale pour la turbomachinerie.
  • Nathanaël Schaeffer & Hugo Frezat, chercheurs CNRS, explorant les applications d’apprentissage automatique dans les simulations de dynamo terrestre.
  • Vincent Chabannes & Christophe Prud’homme, enseignants-chercheurs à l’Université de Strasbourg, discutant de la simulation énergétique dynamique pour les bâtiments urbains.
  • Olivier Jamond, chercheur CEA, présentant un solveur EDP HPC de nouvelle génération ciblant les applications industrielles en mécanique des structures et des fluides, le projet MANTA.
  • Soleiman Yousef d’IFP Energies nouvelles, discutant des problèmes de performance dans les applications géoscientifiques.
  • Virginie GrandGirard, chercheuse CEA, discutant du code GYSELA pour les simulations de turbulence des plasmas.

Résultats et impacts

Un résultat très intéressant et stimulant qui a été discuté et décidé lors de cet atelier est la mise en place d’un groupe de travail pour traiter une suite d’applications proxy et de mini-applications partagées et bien spécifiées pour ce motif algorithmique. Plusieurs équipes de démonstrateurs applicatifs ont exprimé leur intérêt à participer à ce groupe de travail qui est en cours de formation et dont la première réunion devrait avoir lieu en janvier prochain.

 

Les discussions nous ont permis de déterminer les différents objectifs de ce groupe de travail. En particulier, les critères des mini-applications et des applications proxy communes qui seront construites ont été définis. Elles doivent :

  • Représenter des algorithmes, des structures de données et des agencements, ainsi que d’autres caractéristiques computationnelles et de communication à travers les différents démonstrateurs apllicatifs.
  • Exploiter et intégrer des suites logiques de composants logiciels (bibliothèques, cadres, outils).
  • Mesurer les niveaux d’interopérabilité, les gains de performance et/ou le compromis entre les composants, la portabilité des performances, la scalabilité et la qualité logicielle.
  • Développer des méthodologies de collaboration et de partage d’intégration continue et de benchmarking avec des outils de performance standardisés pour guider les optimisations, ainsi que des métadonnées de référence et des modèles de spécifications.

 

Le deuxième objectif principal de ce groupe de travail, qui est également un objectif principal de la série des ateliers, est d’identifier les ressources humaines et les expertises requises pour l’équipe de Calcul et de Données (CDT) qu’ Exa-DI va former et déployer. Dans le processus de co-conception/co-développement, le CDT assurera l’interface entre les projets NumPEx et les équipes des ADs pour mettre en oeuvre la co-conception et le co-développement de la suite de mini-applications et d’applications proxy, ainsi que des modèles de données de référence pour le partage des spécifications et des résultats de benchmarking/testing.

Participantes et participants

  • Jean-Pierre Vilotte, chercheur CNRS et membre d’Exa-DI
  • Valérie Brenner, chercheuse CEA et membre d’Exa-DI
  • Jérôme Bobin, chercheur CEA et membre d’Exa-DI
  • Mark Asch, enseignant-chercheur à l’Université Picardie et membre d’Exa-DI
  • Julien Bigot, chercheur Inria et membre d’Exa-DI
  • Karim Hasnaoui, chercheur CNRS et membre d’Exa-DI
  • Christophe Prud’homme, enseignant-chercheur à l’Université de Strasbourg et membre d’Exa-MA
  • Hélène Barucq, chercheuse Inria et membre d’Exa-MA
  • Guillaume Latu, chercheur CEA et membre d’Exa-MA
  • Raymond Namyst, enseignant-chercheur à l’Université de Bordeaux et membre d’Exa-SoFT
  • Joshua Bowen, chercheur Inria et membre d’Exa-DoST
  • Christian Robert Trott, des Laboratoires nationaux Sandia
  • Virginie Grandgirard, chercheuse CEA et démonstrateur d’application
  • Youssef Soleiman, de l’IFPEN et démonstrateur applicatif
  • Stéphane de Chaisemartin, de l’IFPEN et démonstrateur applicatif
  • Ani Anciaux Sedrakian, de l’IFPEN et démonstrateur d’application
  • Julien Vanharen, chercheur Inria et démonstrateur applicatif
  • Loic Marechal, chercheur Inria et démonstrateur applicatif
  • Nathanael Saeffer, chercheur CNRS et démonstrateur applicatif
  • Hugo Frezat, chercheur CNRS et démonstrateur applicatif
  • Savin Eric, du centre de recherche aérospatial Onera et démonstrateur applicatif
  • Denis Gueyffier, du centre de recherche aérospatial Onera et demonstrateur applicatif
  • Henri Calandra, de Total Energies et démonstrateur applicatif
  • Stefano Frambati, Total Energies et démonstrateur applicatif
  • Olivier Jamon, chercheur CEA et démonstrateur applicatif
  • Nicolas Lelong, chercheur CEA et démonstrateur applicatif
  • Vincent Chabanne, enseignant-chercheur à l’Université de Strasbourg et démonstrateur applicatif


Le supercalculateur américain Frontier a pour la première fois de l'histoire passé le barre symbolique de 1 exaflop en juin 2022.

Le superordinateur le plus puissant du monde bientôt disponible ? Le pari optimiste d'Elon Musk avec Dojo

Article initialement publié sur le site de "L'Usine nouvelle" ici

Elon Musk annonce la mise en service fin 2024 de son superordinateur « Dojo », qui sera 100 fois plus puissant que les superordinateurs d’aujourd’hui. Mais les délais et la science permettront-il la réalisation de ce pari ambitieux ? Jean-Yves Berthou, chercheur Inria, et Jérôme Bodin, chercheur CEA et tous deux directeurs de programme de NumPEx, en discute dans cet article de L’usine nouvelle.

Crédit photo Imgix / UnSplash


Le retour de la course aux supercalculateurs entre les États-Unis, la Chine et l'Europe

Article publié à l'origine sur le site du journal "Le Monde" ici

Alors que la miniaturisation est en plein essor, les supercalculateurs se voient dotés d’un nouveau souffle avec l’émergence de nouvelles disciplines de recherche qui demandent un traitement d’un très grand corpus de données, telle que l’intelligence artificielle.

De nouveaux enjeux politiques et économiques en découlent, comme des enjeux de souveraineté. La course au calcul haute performance est-elle la nouvelle course à l’espace ?

© Christian MOREL / LISN / CNRS Images


NumPEx BOF@SC23

La conférence internationale pour l'informatique de haute performance, la mise en réseau, le stockage et l'analyse SuperComputing 2023 aura lieu à Denver du 12 au 17 novembre 2023.

sc23_homeAu cours de cette conférence, un "Bird of a Feather" (BoF) lié au programme NumPEx est prévu, permettant aux participants à la conférence de discuter ouvertement de sujets d'actualité intéressant la communauté HPC.

Plusieurs initiatives (trans-)nationales ont reconnu l'importance cruciale de la co-conception entre les parties prenantes du matériel, des logiciels et des applications sur la voie de l'Exascale et au-delà. Il est considéré comme indispensable pour l'exploitation efficace des ressources informatiques Exascale dans le développement de démonstrateurs d'applications à grande échelle, mais aussi pour préparer des applications complexes à exploiter pleinement la capacité des systèmes Exascale et post-Exascale. Parmi ces projets, on peut citer le projet français NumPEX (41M€) mais aussi le programme EuroHPC, ou encore le projet ECP aux Etats-Unis et le projet FugakuNEXT au Japon. Cependant, ces efforts sont quelque peu déconnectés alors que la communauté gagnerait à partager le retour d'expérience, le savoir-faire commun et à progresser sur les nouveaux problèmes qui se posent à mesure que les machines exascales deviennent de plus en plus disponibles.

En nous appuyant sur les efforts antérieurs de l'International Exascale Software Project (IESP), de l'European EXtreme Data and Computing Initiative (EXDCI) et de la communauté BDEC, nous travaillerons à la mise en œuvre d'un environnement informatique international, partagé et de haute qualité qui se concentre sur les principes et les pratiques de la co-conception. Les partenaires américains, européens et japonais se sont déjà rencontrés et ont identifié une série de domaines pour la coordination internationale (entre autres) :

  • Production et gestion de logiciels : packaging, documentation, builds, résultats, catalogues, intégration continue, conteneurisation, LLVM, outils parallèles, etc.
  • Durabilité des logiciels
  • Technologies et usages futurs et perturbateurs de la santé et de la sécurité au travail (investissements et feuilles de route)
  • Recensement des capacités manquantes (à la fois pour les applications et les logiciels)
  • Feuille de route des objectifs à court terme en matière de santé publique
  • Convergence HPC/AI : ML, modèles ouverts et ensembles de données pour l'entraînement à l'IA,
  • Gestion des données FAIR
  • Continuum numérique et gestion des données
  • Benchmarks et évaluation, co-conception (HW, SW, applications)
  • Impact énergétique et environnemental et durabilité
  • Usine de collaboration/partenariat : établir des collaborations au niveau international
  • Formation

Le BOF proposé offrira une vue d'ensemble des différents programmes et initiatives Exascale du point de vue de la co-conception (mélangeant l'application, la pile logicielle et la perspective matérielle). Ensuite, des partenaires internationaux représentant les principaux centres de calcul d'Europe, des États-Unis et du Japon exposeront et discuteront des problèmes et questions communs.

Les responsables du BoF solliciteront l'avis des participants sur les objectifs de la co-conception et sur l'exploitation et la coordination efficaces des efforts existants en Europe, aux États-Unis et au Japon, consacrés à l'exascale. Les participants au forum seront invités à partager leurs points de vue sur les problèmes et questions susmentionnés. Nous discuterons également des candidats aux démonstrateurs d'applications collaboratives, dont le projet LHC du CERN, les modèles climatiques du GIEC et le projet SKA sont quelques exemples représentatifs. Enfin, nous ferons appel aux contributions des participants.

Lors du BoF, un panel d'experts de NumPEx, ECP, Riken-CC, BSC, JSC et des communautés d'application sélectionnées, soulèvera des questions et sollicitera des contributions dans chacun de leurs domaines respectifs. Les représentants de toutes les agences de financement concernées seront invités à participer et à contribuer.

Le but ultime de ce BOF est de lancer une nouvelle série d'ateliers consacrés aux collaborations internationales entre l'Europe, les États-Unis et le Japon sur le calcul Exascale et post-Exascale.

 

 

 


GENCI

Libérer la puissance de l'Exascale Computing : Rapport d'activité 2022 de Genci

Nous avons le plaisir de vous présenter le très attendu rapport d’activité de Genci pour l’année 2022.

En tant qu’organisation de premier plan chargée de fournir de puissantes ressources de calcul et de traitement des données, Genci a joué un rôle déterminant dans la recherche scientifique et l’innovation, tant au niveau national qu’européen.

Avec pour mission de promouvoir l’utilisation de supercalculateurs couplés à l’intelligence artificielle, Genci a fait des progrès significatifs au profit des communautés de recherche scientifique, des universités et des secteurs industriels. Rejoignez-nous pour explorer les réalisations remarquables présentées dans ce rapport de 68 pages.

genci logo

2022 – Rapport annuel GENCI (version anglaise)

2022 – Rapport Activite GENCI (version française)

Lancement de programmes et d’initiatives novateurs :

L’engagement de Genci à repousser les limites des capacités de calcul se manifeste par le lancement de plusieurs programmes et initiatives révolutionnaires. Le rapport met en lumière des projets clés, tels que

  1. NumPEx: L’initiative NumPEx vise à exploiter la puissance des supercalculateurs et de l’IA pour stimuler le progrès scientifique. En fournissant aux chercheurs des ressources informatiques de pointe, Genci leur permet de relever des défis complexes dans divers domaines scientifiques.
  2. Consortium Jules Verne pour l’exascale : Le partenariat de Genci avec le Consortium Jules Verne démontre son engagement à faire progresser le calcul exascale. Cette collaboration favorise l’innovation et stimule la recherche dans des domaines autrefois inimaginables.
  3. Projet CLUSSTER: Le projet CLUSSTER se concentre sur l’intégration de solutions d’informatique dématérialisée dans l’infrastructure de Genci. En adoptant le cloud, Genci améliore la flexibilité et l’évolutivité, ce qui permet aux chercheurs de s’attaquer facilement aux charges de travail à forte intensité de données.
  4. Nouveau superordinateur « Adastra »: L’introduction par Genci du superordinateur de pointe « Adastra » marque une étape importante. Grâce à sa puissance de calcul remarquable, Adastra permet aux chercheurs de réaliser des simulations complexes, d’accélérer l’analyse des données et de réaliser des percées scientifiques.

Les progrès de l’informatique quantique :

Genci reconnaît l’immense potentiel de l’informatique quantique et a réalisé des progrès significatifs dans ce domaine. Le rapport met en lumière des réalisations notables, notamment

  1. Plate-forme nationale de calcul quantique hybride: Genci a joué un rôle essentiel dans le lancement de cette plateforme. Cette initiative favorise la collaboration et permet aux chercheurs d’explorer les capacités de l’informatique quantique pour résoudre des problèmes concrets.
  2. Intégration de systèmes quantiques: Genci a acquis ses premiers systèmes quantiques, marquant ainsi une étape importante pour permettre aux chercheurs d’exploiter la puissance de l’informatique quantique. Ces systèmes ouvrent la voie à la recherche et à l’innovation révolutionnaires dans les applications quantiques.
  3. Le Paquet Quantique : Le Paquet Quantique de Genci (PAck Quantique) fournit aux chercheurs les outils et les ressources nécessaires pour explorer les systèmes informatiques quantiques hybrides. Cette initiative encourage le développement d’algorithmes et d’applications novateurs qui font le lien entre l’informatique classique et l’informatique quantique.

Progrès en matière d’intelligence artificielle :

Genci a adopté le potentiel de transformation de l’intelligence artificielle, comme le souligne le rapport :

Modèle Bloom: Le modèle Bloom de Genci illustre les efforts déployés par l’entreprise pour développer des algorithmes et des cadres d’intelligence artificielle de pointe. En associant les supercalculateurs à l’IA, Genci facilite la recherche de pointe dans les domaines de l’apprentissage automatique, de l’apprentissage profond et de l’analyse des données.

Contribuer à la recherche scientifique et à l’industrie :

Genci se consacre au soutien des communautés de recherche scientifique, des universités et des secteurs industriels par le biais de différentes initiatives, comme en témoignent les efforts déployés dans ce domaine :

  1. Réutilisation de la chaleur résiduelle: L’approche innovante de Genci comprend la valorisation de la chaleur résiduelle générée par le supercalculateur Jean Zay. Cette initiative respectueuse de l’environnement témoigne de l’engagement de Genci en faveur de la durabilité et de l’utilisation efficace des ressources.
  2. Grands défis: Genci soutient activement les chercheurs qui s’attaquent aux grands défis, en leur fournissant les ressources informatiques nécessaires pour résoudre des problèmes complexes dans diverses disciplines scientifiques.
  3. Simulations exemplaires: Le rapport présente des exemples convaincants de simulations réalisées avec les ressources de Genci, mettant en évidence les découvertes et les avancées significatives rendues possibles grâce à leur soutien.
  4. Communauté de grands groupes industriels: La collaboration de Genci avec de grands groupes industriels souligne son engagement à combler le fossé entre le monde universitaire et l’industrie. En favorisant les partenariats, Genci facilite le transfert de la recherche de pointe et des avancées technologiques vers des applications concrètes.

L’écosystème régional et européen de Genci :

Le rapport souligne la participation active de Genci à des initiatives régionales et européennes :

  1. Initiatives régionales: Genci contribue activement au développement régional par le biais d’initiatives telles que SiMSEO, le Centre de compétences et MesoNet. Ces programmes encouragent la coopération entre les institutions de recherche et les industries, ce qui favorise l’innovation et contribue à la croissance économique.
  2. Collaborations européennes: La participation de Genci à des collaborations européennes, telles que PRACE, EuroHPC, EUPEX et EPI SGA, souligne son engagement à établir un écosystème européen solide pour le calcul à haute performance. Ces collaborations facilitent l’échange de connaissances et le partage des ressources, et favorisent le dynamisme de la communauté européenne de la recherche.

Le rapport d’activité 2022 de Genci démontre son engagement à renforcer la recherche scientifique et à stimuler l’innovation en intégrant le calcul exascale, l’intelligence artificielle et l’informatique quantique.

En lançant des programmes novateurs, en introduisant des technologies de pointe et en collaborant avec les communautés de recherche et l’industrie, Genci a contribué de manière significative à l’avancement des frontières scientifiques.

Leur engagement en faveur de pratiques durables et de partenariats régionaux et européens renforce leur position en tant que fournisseur de premier plan de ressources informatiques.

En se tournant vers l’avenir, Genci continue d’ouvrir la voie à des découvertes transformatrices et à des percées dans le domaine de la recherche scientifique et de l’innovation technologique.


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NumPEx se lance dans l'action avec un programme ambitieux à Perros-Guirrec

Au cours d'une série de sessions dynamiques organisées du26 au28 juin dans la charmante ville de Perros-Guirrec, NumPEx s'est lancé dans un événement de lancement intensif, préparant le terrain pour un voyage transformateur dans le domaine du calcul Exascale. Dirigeants, experts et collaborateurs se sont réunis pour se pencher sur un programme riche en enseignements.tions, des ateliers et des initiatives de collaborainitiatives de collaborations.

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Tous les participants au Kick-Off de NumPEx

Le coup d'envoi a commencé par une introduction détaillée, soulignant les objectifs et l'importance du programme NumPEx, qui vise à établir une vision commune et à encourager la collaboration pour mettre en œuvre une pile logicielle cohérente et les processus connexes d'ici 2025, au bénéfice non seulement de la France mais aussi de l'Europe, en préparation de la machine Exascale. Des personnalités telles que Jérôme Bobin, Michel Dayde et Jean-Yves Berthou ont expliqué les objectifs et la structure organisationnelle du programme. Les membres du conseil d'administration ont partagé leurs points de vue sur la vision et les feuilles de route Exascale :

Vision et feuille de route Exascale de GENCI :

  • Présentation du rôle et des missions de GENCI, y compris l'hébergement du projet Exascale pour EuroHPC.
  • Partenariat avec EuroHPC et d'autres acteurs dans le cadre de l'initiative européenne en matière de calcul intensif, en s'appuyant sur PRACE et GEANT.
  • Présentation du consortium Jules Verne, mettant en avant les partenariats internationaux et industriels.
  • Vision de la machine européenne Exascale : relever les défis sociétaux, encourager l'innovation et mettre l'accent sur la convergence HPC/IA centrée sur les données.
  • Plans de collaboration avec NumPEx, y compris l'élaboration d'un programme fonctionnel, le développement de références et la promotion du produit.

Vision et feuille de route Eviden Exascale :

  • L'approche complexe d'Eviden implique des technologies HPC, HPDA, IA et quantiques, avec un accent sur les composantes souveraines et européennes.
  • Participation au processeur intégré européen pour les machines Exascale (SiPearl) et collaboration à divers projets technologiques.
  • Collaboration avec le CEPP pour le soutien des applications et la participation à des projets technologiques liés à Exascale, à la quantique, à l'informatique en nuage, etc.

Écosystème national et européen :

  • Introduction d'EUPEX, un projet de 4 ans avec un budget similaire à NumPEx, visant à déployer un système modulaire Exascale en utilisant l'architecture OpenSequana.
  • Collaboration avec NumPEx, possibilité de partager des expériences et des résultats, et exploration d'une diffusion commune.
  • Présentation de Data Direct Network (DDN) avec un accent sur l'IA et le système de fichiers parallèles Lustre, soulignant les défis et l'importance de comprendre les applications NumPEx.

L'après-midi s'est poursuivie par une visite des cinq projets (PC) du programme NumPEx :

  • Exa-MA, qui vise à concevoir des algorithmes et des méthodes numériques évolutifs pour les prochaines machines exascales. Dirigé par Christophe Prudhomme (Université de Strasbourg) et Hélène Barucq (Inria).
  • Exa-Soft, pour développer une pile logicielle cohérente, portable, efficace et résistante pour l'exascale. Dirigé par Raymond Namyst (Inria) et Alfredo Buttari (CNRS - Centre national de la recherche scientifique).
  • Exa-DoST, pour relever les défis liés aux données, notamment le stockage, les E/S, le traitement in situ et l'analyse intelligente, dans les superordinateurs exascales. Dirigé par Gabriel Antoniu (Inria) et Julien Bigot (CEA).
  • Exa-ATOW, pour traiter les flux de travail à grande échelle impliquant des machines exascales. Dirigé par François Bodin (Université de Rennes), Mark Asch (Université de Picardie Jules Verne (UPJV)), et Thierry Deutsch (CEA).
  • Exa-DI, pour assurer la co-conception transversale et la productivité des logiciels pour les supercalculateurs exascales. Dirigé par Jean-Pierre Vilotte (CNRS) et Valérie Brenner (CEA).

La journée s'est terminée en mettant l'accent sur les efforts de collaboration entre NumPEx et d'autres initiatives, notamment en ce qui concerne le développement d'étalons, les liens entre les logiciels et le matériel, et l'objectif global de se préparer aux défis de l'ère Exascale.

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La deuxième journée a débuté par un jogging matinal revigorant le long du bord de mer, donnant un ton dynamique à une journée remplie d'ateliers thématiques. Les participants ont participé à des discussions ciblées sur les synergies énergétiques, l'intégration du GPU, les applications, la coconception, le genre, la diversité et l'équité, l'intégration de la production de logiciels, la formation, la résilience, les collaborations internationales et l'intelligence artificielle. Des ateliers thématiques, animés par des experts du domaine, ont favorisé la collaboration au sein de groupes plus restreints, soulignant l'engagement du programme en faveur d'une approche transversale des défis de l'Exascale.

 

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Le dernier jour a commencé par une synthèse des résultats de l'atelier, soulignant la profondeur des discussions dans chaque domaine thématique. Les animateurs des ateliers ont consolidé leurs connaissances, offrant une vue panoramique des défis et des opportunités. Voici un aperçu des principales idées et actions stratégiques discutées lors de ces ateliers :

Atelier sur les accélérateurs de GPU

Lors d'un atelier consacré aux accélérateurs de GPU, les experts ont souligné le rôle essentiel des unités de traitement graphique (GPU) dans la réalisation d'un calcul à grande échelle. Étant donné que 90 à 99 % des performances des grandes machines sont attribuées à l'accélération des GPU, l'atelier a mis en évidence la nécessité pour les applications d'explorer le potentiel de ces puissants processeurs. Parmi les défis abordés figurent les nouveaux paradigmes de programmation, la portabilité du code, la gestion des données et le paysage matériel induit par les jeux et l'intelligence artificielle. L'atelier a présenté un plan complet, comprenant des ateliers futurs, des documents d'analyse, des tutoriels, des hackathons et des exemples de mini-applications portées avec succès.

Atelier sur l'énergie

L'atelier sur l'énergie s'est concentré sur la réalisation d'un calcul Exascale dans une limite de consommation d'énergie de 20 MW. Les experts se sont penchés sur les dimensions environnementales, scientifiques, techniques et sociétales, fournissant une feuille de route pour la communauté HPC. Les principaux défis identifiés sont la modélisation de la consommation des systèmes, les outils de mesure en temps réel, la hiérarchisation des ressources en fonction de l'impact sociétal et l'impact environnemental plus large des activités de recherche. Le plan d'action prévoit l'élaboration d'un modèle de performance et de consommation, de stratégies d'optimisation, d'outils pour les utilisateurs et le développement de liens avec des entités externes afin d'intégrer des considérations énergétiques.

Séminaire sur l'équité entre les sexes et la diversité

Le plan d'action comprend l'établissement d'un code de conduite, l'évaluation de la répartition des sexes, la création d'une plateforme web pour les ressources, des initiatives d'éducation et de formation, des programmes de sensibilisation et de vulgarisation, ainsi qu'un engagement en faveur de l'accessibilité et de la reconnaissance. NumPEx vise à créer un avenir inclusif et collaboratif, en invitant toutes les parties prenantes à contribuer aux initiatives.

Atelier sur l'IA

L'atelier sur l'IA a exploré l'intersection critique du calcul intensif et de l'IA, en abordant les défis et en esquissant un plan stratégique pour une exploration collaborative. Les principales discussions ont porté sur les outils d'aide à la décision pour les applications d'IA dans le domaine du calcul intensif, l'optimisation des temps d'exécution des modèles d'IA et la convergence des utilisations du calcul intensif et de l'IA. Le plan d'action prévoit la création d'un groupe de travail sur l'IA, l'organisation d'ateliers transversaux et l'élaboration d'éléments fondamentaux pour un avenir convergent.

Atelier sur les stratégies de formation

L'atelier sur les stratégies de formation a abordé les complexités de la formation dans le contexte de l'ère exascale qui s'annonce. Les discussions ont porté sur la portée et les sujets des programmes de formation, la création de modèles de formation durables et les considérations économiques dans les initiatives de formation. L'atelier a mis l'accent sur des initiatives de formation collaboratives et inclusives afin de préparer la communauté scientifique aux défis et aux opportunités de l'informatique exascale.

Atelier sur les collaborations internationales

L'atelier sur les collaborations internationales s'est concentré sur l'identification des défis et la définition d'objectifs pour des cadres de collaboration renforcés à l'échelle européenne et mondiale. Les discussions ont porté sur les défis scientifiques et technologiques, la conception et le développement de la pile logicielle exascale et les plans d'action stratégiques. La feuille de route esquissée comprend l'organisation d'ateliers, l'échange d'idées et d'expériences et le renforcement des collaborations avec des entités internationales.

Atelier d'intégration des centres nationaux

L'atelier d'intégration des centres nationaux visait à aligner NumPEx sur les infrastructures HPC, en mettant l'accent sur les éléments opérationnels entre les centres de calcul et les projets ciblés par NumPEx. Les discussions ont porté sur l'évaluation opérationnelle, la cybersécurité, le profilage professionnel et la traçabilité. L'atelier a établi un plan de vidéoconférences régulières, garantissant une communication et une collaboration continues.

Atelier de production de logiciels

L'atelier sur la production de logiciels s'est concentré sur la rationalisation des pratiques de développement de logiciels dans le domaine du calcul intensif. Parmi les défis abordés, citons la réduction des cloisonnements, l'application des bonnes pratiques et l'amplification de l'impact. Les idées et les conclusions ont mis en évidence les diverses pratiques de développement, les modèles de durabilité et le déploiement de l'intégration continue et de la certification. L'engagement de NumPEx à faire progresser les pratiques de production de logiciels vise à favoriser l'innovation, la collaboration et le développement durable dans le domaine du calcul intensif.

Atelier sur la résilience Exascale

L'atelier "Exascale Resilience Workshop" a permis d'aborder les complexités liées au déploiement d'applications exascales. Les discussions ont porté sur les différentes approches des PC NumPEx, les principaux défis et les choix stratégiques. Le plan d'action comprend l'énumération et l'analyse des besoins en matière d'applications, l'analyse des obstacles à l'adoption par les bibliothèques et l'examen minutieux des solutions internationales. NumPEx vise à encourager les solutions collaboratives pour améliorer la résilience des applications à l'échelle mondiale.

Applications et atelier de co-conception

L'atelier sur les applications et la co-conception a encouragé les stratégies de co-développement pour le développement d'applications avancées. Les discussions ont porté sur les défis de la co-conception, les questions clés pour l'exploration collective, l'établissement de liens et les initiatives de durabilité. L'atelier a préparé le terrain pour les prochains ateliers sur les projets de codéveloppement, en mettant l'accent sur la collaboration et l'innovation.

Alors que les dirigeants font leurs adieux à Perros-Guirrec, NumPEx se prépare à transformer les visions et les idées partagées en actions tangibles dans le domaine du calcul Exascale. Le coup d'envoi a marqué le début d'une collaboration et NumPEx est prêt à prendre la tête de l'innovation scientifique.

Pour connaître les dernières mises à jour et l'état d'avancement du programme NumPEx, consultez notre section "Actualités". Le voyage vers Exascale a commencé, et NumPEx est à l'avant-garde de cette expédition pionnière.

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Les gouvernements français et néerlandais se félicitent de la décision de l'entreprise commune EuroHPC d'héberger et d'exploiter un nouveau supercalculateur européen Exascale en France.

Article publié à l'origine sur le site web enseignementsup ici

Après son acquisition par EuroHPC, ce superordinateur sera hébergé fin 2025 au TGCC du CEA. Le consortium Jules Verne vise à déployer un superordinateur Exascale de classe mondiale, basé sur des technologies européennes. Il abordera des défis sociétaux et scientifiques majeurs tels que le changement climatique, les nouveaux matériaux, et la médecine personnalisée. Le coût total s’élève à 542 millions d’euros, financé par EuroHPC, la France et les Pays-Bas. Le programme NumPEx contribuera au développement de logiciels pour ces machines.

« L’approbation par EuroHPC de la candidature du consortium Jules Verne est une excellente nouvelle pour la recherche française et européenne. Il s’agit d’une nouvelle étape importante dans la sécurisation du financement d’un supercalculateur de classe Exascale, d’une valeur totale de 542 millions d’euros.

Ces moyens de calcul seront nécessaires pour relever les défis scientifiques et technologiques qui nous attendent, comme le changement climatique, la transition énergétique ou la santé. »

Sylvie Retailleau, ministre française de l’Enseignement supérieur et de la Recherche.

Crédit photo : Chris Liverani/Unsplash


Qu'est-ce que l'exascale ?

Dans le monde d’aujourd’hui, l’information est devenue une ressource essentielle. Des quantités massives de données sont produites chaque jour, à partir de diverses sources telles que les réseaux sociaux, les capteurs, les simulations scientifiques et bien d’autres encore. Pour traiter efficacement ces données et relever les défis complexes de notre époque, il est essentiel de disposer de puissantes capacités informatiques.

C’est là que l’exascale entre en jeu. Exascale est une mesure de la puissance de calcul qui représente un trillion (10^18) d’opérations en virgule flottante par seconde, ou un million de milliards de calculs par seconde. Ces performances sont tout simplement stupéfiantes et dépassent de loin celles de tous les superordinateurs existants.

Découvrez l’exascale : La puissance de calcul du futur

La course à l’exascale :

Depuis les premiers ordinateurs électroniques, la puissance de calcul des machines a augmenté de manière exponentielle grâce à l’évolution des technologies. Les demandes de calcul devenant de plus en plus complexes, les chercheurs et les ingénieurs se sont fixé pour objectif d’atteindre l’exascale. Cela a donné lieu à une véritable course à l’innovation dans le domaine des supercalculateurs.

 

Défis technologiques :

Pour atteindre l’exascale, il ne suffit pas d’augmenter la vitesse des processeurs. Cela nécessite une approche multidimensionnelle qui intègre plusieurs domaines de recherche. L’un des principaux défis consiste à concevoir des processeurs plus économes en énergie, capables de traiter des milliards de calculs tout en minimisant la consommation d’énergie.

En outre, l’architecture des superordinateurs doit être repensée pour exploiter pleinement les performances des processeurs. Les architectures parallèles et distribuées, ainsi que l’utilisation de processeurs spécialisés tels que les accélérateurs graphiques (GPU), jouent un rôle clé dans la réalisation de l’exascale.

 

Applications Exascale :

L’exascale ouvre la voie à de nombreuses possibilités dans divers domaines. Dans le domaine de la science et de la recherche, elle permettra des simulations plus précises et plus rapides, ce qui favorisera des avancées significatives dans des domaines tels que la recherche médicale, la météorologie, la physique des matériaux, l’astrophysique et bien d’autres encore.

Exascale est également essentiel pour le développement de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique. Les modèles d’apprentissage profond, qui nécessitent des quantités massives de données et de calculs, pourront être formés beaucoup plus rapidement, ce qui permettra des avancées plus rapides dans ces domaines.


PEPR NumPEx : Calcul haute performance et souveraineté européenne

Article initialement publié sur le site du CNRS ici

Dans une interview publiée sur le site du CNRS, Michel Daydé, ancien co-directeur du Programme de Recherche Prioritaire Exploratoire Exascale (PEPR), explique que ce programme, mené par le CEA, le CNRS et Inria, vise à développer des logiciels pour les futurs supercalculateurs exascale.

Doté d’un budget de 40,8 millions d’euros sur huit ans, le PEPR contribue à l’initiative EuroHPC pour renforcer l’écosystème européen des supercalculateurs. L’objectif est d’adapter les algorithmes et de créer une pile logicielle française robuste pour exploiter ces machines puissantes, avec un impact majeur sur des domaines tels que les sciences du climat et la médecine.