URL: https://linuxfr.org/news/sortie-du-top-500-de-juin-2013
Title: Sortie du Top 500 de juin 2013
Authors: patrick_g
Davy Defaud, claudex et Nÿco
Date: 2013年06月15日T17:40:37+02:00
License: CC By-SA
Tags: top500 et supercalculateur
Score: 51
Le quarante‐et‐unième _Top 500_ des super‐calculateurs mondiaux est sorti aujourd’hui à l’occasion de l’[_International Supercomputing Conference_](http://www.isc-events.com/isc13/) qui a lieu à Hambourg en Allemagne.
Rappelons que le _Top 500_ se base sur une soumission volontaire (de nombreuses machines puissantes mais classifiées ne participent pas à la course) et sur un comparateur de performances spécifique extrêmement parallélisable (le code [Linpack](http://fr.wikipedia.org/wiki/Linpack "Définition Wikipédia") qui concerne la résolution de systèmes d’équations linéaires).
L’analyse dans la suite de la dépêche.
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[Le classement Top 500 de juin 2013](http://www.top500.org/lists/2013/06/)
[Les grandes nouveautés de ce classement](http://www.top500.org/lists/2013/06/highlights/)
[La description de Tianhe-2](http://www.hpcwire.com/hpcwire/2013-06-02/full_details_uncovered_on_chinese_top_supercomputer.html?layout=print)
[Les dépêches sur LinuxFr.org en lien avec le Top 500](http://linuxfr.org/tags/top500/public)
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## Voie Lactée 2
Le numéro un de ce nouveau _Top 500_ de juin 2013 est la machine [Tianhe-2](http://www.top500.org/system/177999), qui souffle ainsi la première place au Titan de Cray qui était le champion en titre.
Il est à noter que les administrateurs de Titan au laboratoire national d’Oak Ridge aux États‐Unis ont décidé de _ne pas_ faire tourner à nouveau le test Linpack depuis leur dernière passe de novembre 2012. Dans la liste _Top 500_, la machine reste donc bloquée à 17,59 pétaFLOPS, alors qu’elle aurait sans doute pu grapiller un ou deux pétaFLOPS de plus du fait des optimisations. [Il a été estimé](http://www.hpcwire.com/hpcwire/2013-06-13/titan_didnt_redo_linpack_for_june_top_500_list.html) que l’arrivée de Tianhe rendait ce nouveau test Linpack inutile :> _To be honest, we decided at this point not to waste any more time. We know that the Chinese machine is going to blow us out of the water._
Cette décision a sans doute été judicieuse, car le supercalculateur Tianhe-2 a effectivement pulvérisé toute la concurrence lors de cette édition du _Top 500_. Le score Linpack obtenu est de 33,86 pétaFLOPS mesurés, pour un maximum théorique de 54,90 pétaFLOPS. Bien entendu, la consommation atteint, elle aussi, des sommets avec 24 MW au total.
Le supercalculateur a été décrit en détails dans [un rapport](http://www.netlib.org/utk/people/JackDongarra/PAPERS/tianhe-2-dongarra-report.pdf) écrit par le Dr Jack Dongarra du laboratoire national américain d’Oak Ridge, qui est l’un des fondateurs du classement _Top 500_. C’est à la suite d’une conférence en Chine, pour participer au _Forum international HPC_, que ses collègues chinois lui ont organisé une visite guidée de la machine.
Tianhe-2 (ce qui signifie « Voie Lactée 2 ») est une machine hybride installée au _Centre national de supercalculateurs de Guangzhou_ — [_National Supercomputing Center in Tianjin_](http://www.nscc-tj.gov.cn/en/). Quand sa construction sera terminée, à la fin de l’année, elle contiendra 16 000 nœuds de calcul. Chacun de ces nœuds est constitué de deux processeurs Intel Xeon à douze cœurs cadencés à 2,2 GHz, ainsi que de trois cartes accélératrices Intel Xeon Phi ayant chacune 57 cœurs de calcul à 1,2 GHz.
Si l’on fait le calcul de la puissance théorique en double précision, cela donne ceci :
- Xeon classiques : 2 ×ばつ 12 cœurs ×ばつ 8 FLOPS/cycle ×ばつ 2,2 GHz = 422,4 GFLOPS ;
- cartes Phi : 3 ×ばつ 57 cœurs ×ばつ 16 FLOPS/cycle ×ばつ 1,1 GHz = 3 009 GFLOPS.
La puissance théorique combinée d’un seul nœud de calcul est donc de 422,4 +たす 3 009 =わ 3 431 GFLOPS. Il suffit ensuite d’assembler 16 000 nœuds de ce genre pour avoir Tianhe-2, c’est à dire un monstre d’une puissance crête théorique de 54,9 PFLOPS.
La mémoire est de 88 Gio par nœud, pour un total de 1 404 Tio sur la machine complète. Il faut également ajouter les 12,4 Pio du système de stockage. La consommation totale des nœuds (processeurs, mémoire, interconnexions) est de 17,8 MW, mais, si l’on ajoute le refroidissement, on arrive à 24 MW.
Une autre caractéristique assez remarquable de Tianhe-2 est le fait qu’en plus des nœuds de calcul basés sur des processeurs Intel, il existe aussi un frontal constitué de 256 processeurs FT-1500. Ces processeurs sont une production locale à 16 cœurs utilisant l’architecture [SPARC](http://fr.wikipedia.org/wiki/SPARC "Définition Wikipédia") et cadencés à 1,8 GHz. Bien entendu, ces 4 096 cœurs de calcul sont bien loin de pouvoir égaler les processeurs occidentaux de la machine principale, mais ils sont la preuve que la Chine travaille à son indépendance technologique.
Une seconde preuve est le fait que les interconnexions de Thianhe-2 ne doivent rien à Intel. Il s’agit d’une création de la [_National University of Defense Technology_](https://en.wikipedia.org/wiki/National_University_of_Defense_Technology) (NUDT) qui porte le nom de « TH Express-2 ». Les puces optoélectroniques sont gravées en 90 nm et ont un débit de 2,56 Tbps.
Au niveau des logiciels, on retrouve du très classique avec un noyau Linux (une variante locale nommée [Kylin Linux](https://en.wikipedia.org/wiki/Kylin_%28operating_system%29#Kylin_Linux)), une gestion des ressources basée sur [SLURM](https://fr.wikipedia.org/wiki/SLURM) et des piles logicielles OpenMP et MPI 3.0.
## Les autres machines
La seconde position du classement revient donc à la machine Titan, avec ses 17,59 pétaFLOPS. On peut noter que l’efficacité du supercalculateur est très bonne puisqu’il ne consomme que 8,21 MW, ce qui conduit à un ratio de 2 143 MFLOPS/W. En comparaison, le Tianhe-2 obtient un ratio de 1 901 MFLOPS/W (si on ne considère que les 17,8 MW de la consommation des nœuds).
En troisième position se trouve la machine Sequoia, un supercalculateur IBM BlueGene/Q de 17,17 pétaFLOPS. Ce score est un peu plus élevé que les 16,32 pétaFLOPS du précédent classement, alors que matériellement la machine est identique (toujours 1 572 864 cœurs de calcul cadencés à 1,6 GHz). C’est donc le résultat d’une optimisation logicielle.
La première machine européenne est le supercalculateur [JUQUEEN](http://www.fz-juelich.de/ias/jsc/EN/Expertise/Supercomputers/JUQUEEN/JUQUEEN_node.html) du centre de recherche allemand de Jülich. Son score Linpack est de 5 pétaFLOPS, et il arrive en septième position dans ce _Top 500_.
## Statistiques sur la liste
Le ticket d’entrée pour accéder à cette liste _Top 500_ de juin 2013 est de 96,6 TFLOPS. Il était de seulement 76,5 TFLOPS il y a six mois.
Si l’on s’intéresse à la puissance cumulée des 500 machines, on arrive à un total de 223 PFLOPS. Là encore l’évolution est notable, puisque le score cumulé était de 162 PFLOPS en novembre dernier et de 123 PFLOPS il y a un an. C’est donc presque un doublement des performances en 12 mois !
La domination d’Intel se fait de plus en plus forte, puisque 80 % des machines sont équipées par des processeurs de ce constructeur (403 supercalculateurs exactement). Le score d’Intel était de 76 % il y a six mois. On note toutefois qu’IBM reste la firme ayant le pourcentage le plus élevé de puissance installée (33 %). Cela s’explique par le fait que les machines BlueGene d’IBM, bien que beaucoup moins nombreuses que les calculateurs Intel, sont souvent aux premières places du classement.
## L’évolution par pays
En termes de répartition géographique, les États‐Unis conservent leur prééminence (252 machines sur 500) et l’Europe remonte un petit peu (112 machines, alors qu’il n’y en avait que 105 la dernière fois). Cette petite remontée de l’Europe ne lui permet pas de ravir la seconde place à l’Asie qui, avec 119 machines dans le _Top 500_, stabilise sa progression.
Au sein de l’UE, c’est le Royaume‐Uni qui est en tête avec 29 machines, mais la France (23 machines) et l’Allemagne (19 machines) ne sont pas très loin.
Petite curiosité, le premier supercalculateur français est une machine privée utilisée par la firme pétrolière Total. Le calculateur [Pangea](http://www.top500.org/system/178071) obtient un score Linpack de 2 098 TFLOPS et se situe en onzième position du classement. Comme l’indique le très politiquement correct [communiqué de presse](http://www.total.com/fr/groupe/actualites/actualites-820005.html&idActu=2944), cette machine sera mise à disposition du :> _services d’Imagerie et d’Interprétation sismique du Centre de recherche pétrolière de Total. Il sera utilisé comme un outil d’aide à la décision pour l’exploration de zones géologiques complexes et pour accroître l’efficacité de la production d’hydrocarbures dans le respect de la sécurité et de l’environnement_.
## Les systèmes d’exploitation
Enfin, comme il est de tradition, penchons nous maintenant sur la répartition par système d’exploitation. Cette nouvelle liste de juin 2013 nous indique que les machines fonctionnant sous Linux sont maintenant au nombre de 476 (soit 95,2 % du classement), alors qu’elles étaient 469 (93,8 %) il y a six mois et 462 (92,4 %) il y a un an.
Comme les 24 machines qui ne sont pas sous Linux sont plutôt en bas de la liste, le score en termes de puissance cumulée est encore plus flatteur pour le système d’exploitation au manchot. Sur les 223 PFLOPS générés par les 500 machines de la liste, il y en a 217,9 (soit 97,4 %) qui viennent de supercalculateurs basés sur Linux. Difficile de faire mieux !