La définition du dictionnaire d'un supercalculateur est "un ordinateur central particulièrement puissant".
La "puissance" d'un supercalculateur est définie par le nombre d'opérations que le système peut traiter chaque seconde .
Il s'agit d'une définition large avec un objectif qui change à chaque fois que la technologie informatique progresse. Les ordinateurs personnels les plus rapides d'aujourd'hui traitent les opérations à la vitesse à laquelle les superordinateurs s'exécutaient il y a plusieurs décennies. C'est à quelle vitesse cette technologie évolue.
Alors, qu'est-ce qu'un supercalculateur, vraiment ?
Examinons de plus près à quoi ressemblent les supercalculateurs aujourd'hui pour le découvrir.
Pendant de nombreuses années, les États-Unis, la Chine et le Japon se sont battus pour être le pays qui possédait le supercalculateur le plus rapide au monde. "Rapide" est défini par le nombre de pétaflops que le système informatique peut effectuer. Un pétaflop est de mille téraflops, soit un quadrillion d'opérations en virgule flottante par seconde.
En 2013, les deux supercalculateurs les plus puissants qui existaient étaient :
Cependant, cette année-là, la Chine a pris le relais avec le NUDT Tianhe-2 à Guangzhou, avec un énorme 33,86 pétaflops. Ce système était roi, jusqu'en 2016 lorsque le Sunway TaihuLight à Wuxi, la Chine a finalement remporté le prix avec un impressionnant 93,01 pétaflops.
Selon Top500, le prochain roi des supercalculateurs devrait être le Sommet . Il s'agit d'un supercalculateur du Oak Ridge National Lab, qui devrait être mis en service à l'été 2018.
Maintenant que vous connaissez l'état de la course actuelle aux superordinateurs, examinons de plus près le fonctionnement interne de ces merveilles technologiques impressionnantes. Examinons le Sunway Taihulight .
Le Taihulight est un ordinateur super efficace avec l'architecture de processeur suivante :
Afin de connecter toutes ces armoires, les constructeurs de cet impressionnant système ont créé sur mesure leur propre réseau de connexions PCIe 3.0 qu'ils ont baptisé le "Sunway Network".
Le réseau connecte les commutateurs, le matériel de partage des ressources et tous les supernœuds via des câbles de 7 pouces qui transmettent des données à 70 téraoctets par seconde.
Voici la liste actuelle des 10 supercalculateurs les plus rapides au monde, selon le Top 500.
C'est un vaste terrain de jeu impliquant des laboratoires de pointe et des installations gouvernementales du monde entier. Les leaders gagnent non seulement le respect des experts en informatique du monde entier, mais la course au sommet est également politiquement chargée. Et avec des coûts de supercalculateurs atteignant des milliers de dollars par heure, ces entreprises gagnent probablement beaucoup d'argent aussi.
Pourquoi quelqu'un aurait-il besoin d'un système informatique capable de traiter des quadrillions d'opérations en virgule flottante par seconde ?
La réalité est que dans de nombreuses industries différentes, il existe des besoins qui nécessitent une puissance de calcul massive. Voici quelques utilisations de supercalculateurs dans l'industrie, les gouvernements et l'armée.
Un rapport rédigé par l'International Data Corporation en 2014 a plongé dans des dizaines de scénarios du monde réel où des superordinateurs ont été utilisés. Nous avons tiré les exemples suivants de cette étude.
Comme vous pouvez le voir, il existe de nombreuses demandes de la part de tous les secteurs, des agences gouvernementales et de l'armée pour une puissance de calcul avancée.
Chaque progrès de la vitesse des superordinateurs est le résultat direct d'un nombre plus élevé de transistors intégrés dans des microprocesseurs à une échelle de plus en plus petite. Alors que ces microcircuits continuent de se réduire à l'échelle atomique, de nombreux futuristes prédisent que la prochaine étape des supercalculateurs se situera dans le domaine des ordinateurs quantiques.
L'informatique quantique est une approche unique de la technologie informatique. Au lieu du microprocesseur traditionnel à base de transistors, les scientifiques espèrent tirer parti de la manipulation de l'état des particules subatomiques.
Les particules subatomiques adhèrent à des lois physiques très étranges, dont la plupart n'ont été découvertes que dans un passé très récent. En expérimentant diverses techniques pour contrôler les états subatomiques de ces particules, les scientifiques espèrent remplacer les 1 et les 0 d'un transistor classique par un état équivalent 1 ou 0 de ces particules quantiques.
Un autre mot pour ces particules à deux états est bits quantiques (ou "qubits").
L'aspect hallucinant de l'informatique quantique est le fait que les nombreux états disponibles de ces particules peuvent permettre à ces ordinateurs de stocker plus qu'un simple 1 ou 0.
La raison pour laquelle vous n'avez pas encore entendu parler d'un supercalculateur quantique supérieur faisant partie du Top500 est qu'il n'existe pas encore de supercalculateur quantique stable.
IBM offre un accès en ligne à un système de 20 qubits que les chercheurs peuvent utiliser. Les chercheurs utilisent généralement des ordinateurs quantiques pour des calculs et des analyses spécifiques pour lesquels ils sont bien adaptés, comme les simulations chimiques.
Les créateurs des ordinateurs quantiques utilisent des termes qui, il n'y a pas si longtemps, étaient principalement de nature théorique. Mais maintenant, les scientifiques qui construisent ces systèmes décrivent des interactions très réelles entre les "qubits" comme des "intrications". Ils décrivent des états spécifiques de qubits comme une "cohérence". Il est donc presque impossible de comparer ces systèmes aux ordinateurs traditionnels.
Les grands systèmes qui pourraient espérer concurrencer les supercalculateurs traditionnels d'aujourd'hui sont encore trop instables. Par exemple, en novembre 2017, IBM a annoncé avoir construit un ordinateur quantique de 50 qubits. Cependant, il ne pouvait maintenir son "micro-état" quantique que pendant 90 microsecondes.
Les ordinateurs quantiques sont très prometteurs pour l'avenir, mais pour le moment, ils n'offrent que peu de concurrence aux supercalculateurs traditionnels à base de silicone.
Selon vous, où se dirige l'avenir de la technologie des superordinateurs ? Pensez-vous que les ordinateurs quantiques sont plus proches à l'horizon que les gens ne le pensent ? Selon vous, quel pays sera en tête de liste en 2018 et au-delà ?
