Exa-DoST

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.

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.

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.

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.

by Anne-Laure Pele