​Les besoins des programmes du CEA nécessitent la mise en œuvre d’un supercalculateur de classe exascale[1] à l’horizon 2020. Des ruptures technologiques sont nécessaires pour y parvenir, notamment pour maîtriser la consommation énergétique, réguler les flux et faire face au volume considérable de données produites par des simulations de plus en plus précises de phénomènes multi-physiques et multi-dimensionnels.

Dans cet objectif, le CEA a décidé d’appliquer une méthodologie anticipée de co-design avec Atos en collaboration avec Intel. L’objectif est de maximiser les performances en testant les interactions des applications avec le supercalculateur. Les compétences du CEA interviennent à plusieurs niveaux : la structure des codes des applications, l’interaction des codes avec le supercalculateur et l’architecture même du supercalculateur.

La première tranche de TERA 1000, qui vient d’être installée par Atos sur le centre DAM Île-de-France du CEA, est composée de deux systèmes de calcul : un premier à base de processeurs de la famille Intel® Xeon E5 v3  et un second de toute dernière génération Bull sequana, à base de processeurs Intel® Xeon Phi™ en pré-production (nom de code Knights Landing). Un réseau d’interconnexion Bull Exascale Interconnect (BXI) à très haute capacité viendra mi-2016 augmenter significativement les performances de l’ensemble. Cette installation préfigure la future génération de calculateurs de classe exascale qui sera mise en service à l’horizon 2020.

La deuxième tranche de TERA 1000 qui sera mise en service en 2017 sera constituée d’une trentaine de cellules Bull sequana, intégrant plus de 8 000 processeurs Intel® Xeon Phi™ Knights Landing couplés au réseau d’interconnexion à très hautes performances BXI. Elle fournira une puissance théorique de calcul de 25 petaflops, avec une performance énergétique 20 fois meilleure que TERA 100[2].

Cette maîtrise de la consommation énergétique est un défi majeur de la feuille de route du programme pour atteindre l’Exascale[3].
Pour François Geleznikoff, Directeur des applications militaires du CEA,

« Tera 1000 est la troisième génération de supercalculateurs issue du partenariat entre Bull et le CEA/DAM entrepris depuis le début des années 2000. La puissance de calcul aura été multipliée par 5000 ce qui accroît très fortement la qualité prévisionnelle des outils numériques pour les usages de Défense mais aussi industriels et de recherche. Cette étape laisse entrevoir avec confiance l’obtention nécessaire de l’exaflop à l’horizon 2020 avec le bilan énergétique visé. »

Pour Philippe Vannier, Vice-Président Exécutif Big Data & Sécurité et Chief Technology Officer du Groupe Atos,

« La livraison de TERA 1000 est une étape majeure dans le déploiement de notre programme Exascale. Elle témoigne de la capacité d’Atos à développer des solutions innovantes afin de réduire significativement la consommation énergétique des supercalculateurs de nouvelle génération à l’horizon 2020, capables d'atteindre une performance de classe exascale - soit plus d’un milliard de milliards d'opérations par seconde».

Pour Raj Hazra, Vice President & General Manager, Enterprise and HPC Platforms Group, Intel Corporation,

« Intel collabore avec le CEA et Atos au projet Tera1000 pour adapter l'environnement logiciel du CEA aux supercalculateurs exaflopique. En mettant l'accent sur les performances et la consommation énergétique, Intel est capable de démontrer comment les processeurs Intel Xeon Phi jumelés aux processeurs de la famille Intel Xeon E5-2600v3 permettent au CEA et à Atos de réduire la consommation énergétique par 5 tout en doublant la performance de calcul. Cette association profitable des deux familles de processeur, dans un calculateur reposant sur l'Intel(r) Scalable Framework, sera cruciale pour surmonter les défis qui attendent le supercalculateur du CEA dans leur programme exascale. »

À propos du CEA et de la Direction des applications militaires
Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives intervient dans le cadre de quatre missions : la défense et la sécurité, l'énergie nucléaire (fission et fusion), la recherche technologique pour l'industrie et la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie). La Direction des applications militaires du CEA est chargée de missions au service de la défense et de la sécurité. Notamment, elle conçoit, réalise et maintient en condition opérationnelle les têtes nucléaires des composantes aéroportée et océanique de la dissuasion ainsi que les réacteurs et cœurs nucléaires pour la propulsion des sous-marins et du porte-avion de la Marine nationale. Elle apporte aussi son appui technique dans la lutte contre la prolifération nucléaire et contre le terrorisme, qu’il relève des domaines nucléaire, radiologique, biologique, chimique, explosif ou bien de la cybersécurité.

À propos de Bull
Bull est la marque Atos dédiée aux produits et logiciels de technologies distribués dans plus de 50 pays à travers le monde. Avec un héritage riche de plus de 80 années d’innovations technologiques, 2000 brevets et plus de 700 experts R&D soutenus par la Communauté scientifique d’Atos, Bull propose aux clients du Groupe Atos des produits et logiciels à forte valeur ajoutée afin de les accompagner dans leur transformation digitale pour répondre aux défis du Big Data et aux cybermenaces.
Leader européen du Calcul Haute Performance (HPC), Bull est à l’origine de nombreuses solutions reconnues dont bullx, le supercalculateur à faible consommation énergétique grâce à un système breveté par Bull, bullion l’un des serveurs x86 les plus puissants au monde pour répondre aux enjeux du Big Data,  Evidian, les solutions logicielles de sécurité pour la gestion des identités et des accès (IAM), TrustWay, les modules cryptographiques sécurisés (HSM), Hoox, le smartphone ultra sécurisé.
Pour plus d’informations : www.bull.com

À propos d’Atos
Atos SE (Société Européenne), est une entreprise leader de services numériques avec un chiffre d’affaires annuel de 11 milliards d’euros et 93 000 collaborateurs dans 72 pays. Atos fournit à ses clients du monde entier des services de conseil et d’intégration de systèmes, d’infogérance, de Big Data et de Sécurité, d’opérations Cloud et des services transactionnels par l’intermédiaire de Worldline, le leader européen et un acteur mondial dans les services de paiement. Grâce à son expertise technologique et sa connaissance sectorielle pointue, Atos sert des clients dans différents secteurs : Industrie, Distribution, Transports, secteur Public, Santé, Services financiers, Télécoms, Défense et Sécurité, Médias et Services.
Atos déploie les technologies qui accélèrent le développement de ses clients et les aident à réaliser leur vision de l’entreprise du futur. Atos est le partenaire informatique mondial des Jeux Olympiques et Paralympiques. Le Groupe est coté sur le marché Euronext Paris et exerce ses activités sous les marques Atos, Bull, Canopy, Worldline, Atos Consulting et Atos Worldgrid.