Les supercalculateurs sont-ils morts ?

À quand remonte la dernière fois que vous avez entendu ou lu parler des « superordinateurs » ? De nos jours, tout tourne autour des centres de données et de leurs capacités de calcul, alors qu'arrive-t-il aux hypercars du monde informatique ?

Définir un supercalculateur

Avant même de pouvoir discuter de la question de savoir si le supercalculateur en tant que concept est sous assistance respiratoire, je dois clarifier ce que je veux dire lorsque je dis « supercalculateur ».

Ce sont des ordinateurs qui, évidemment, ont des performances bien supérieures à celles des ordinateurs ordinaires que les particuliers ou les entreprises achèteraient. Cependant, cette performance vient du fait d’être extrêmement spécialisé. Contrairement à l’appareil sur lequel vous lisez cet article, les superordinateurs ne sont pas des appareils à usage général. Ils sont soigneusement conçus pour effectuer une tâche ou un ensemble de tâches étroitement liées le plus rapidement possible.

Les domaines qui relèvent généralement du domaine des superordinateurs comprennent la modélisation climatique, la simulation d'explosions nucléaires, l'astrophysique et de nombreux autres problèmes difficiles qui nécessitent la meilleure puissance de calcul pour être résolus.

Les inconvénients des supercalculateurs

En raison de leur architecture personnalisée, de leur échelle massive et de leur ensemble d’utilisations relativement restreint, les supercalculateurs peuvent rapidement se transformer en projets pouvant coûter des centaines de millions de dollars. Le supercalculateur Frontier, achevé en 2022, est estimé à environ 600 millions de dollars !

Les superordinateurs modernes comme Frontier utilisent des processeurs et des GPU produits en série, mais des centaines, voire des milliers. La sauce secrète d’un superordinateur moderne réside dans la manière dont ces nombreux processeurs sont physiquement connectés les uns aux autres.

Pour minimiser la perte de performances causée par les interconnexions, le matériel doit être soigneusement planifié et de nombreux travaux entièrement personnalisés doivent être effectués. Le matériel physique ne représente que la moitié de la bataille, le micrologiciel et le logiciel du supercalculateur étant finement réglés pour tirer le meilleur parti de la puissance de traitement théoriquement disponible.

Les superordinateurs consomment d’immenses quantités d’énergie et nécessitent beaucoup de maintenance et de personnel spécialisés. Ils occupent des étages entiers de bâtiments (ou font construire des bâtiments pour eux), et une fois l'ordinateur terminé, il est généralement trop coûteux ou compliqué de le modifier pour effectuer des tâches pour lesquelles il n'a pas été conçu.

Comment les centres de données font mieux

Les centres de données sont des bâtiments remplis d'ordinateurs serveurs. Ils sont interconnectés de manière largement standardisée, même si je ne veux pas minimiser la flexibilité technique de la façon dont les centres de données modernes sont assemblés. Néanmoins, les centres de données ne sont pas conçus pour que tous les ordinateurs qu’ils contiennent fonctionnent ensemble comme un seul gros ordinateur.

Cependant, grâce au développement des GPU modernes, qui sont essentiellement des superordinateurs miniatures dotés de milliers d'éléments de traitement parallèles, il est possible de mettre une immense quantité de puissance de traitement dans chaque lame de serveur individuelle.

Cela signifie que si vous rencontrez un problème qui peut être divisé en morceaux et traité par des ordinateurs individuels au sein du centre de données, vous n'avez pas du tout besoin d'un ordinateur spécialisé. C'est effectivement informatique distribuée dans la même veine que le projet BOINC qui soutient des projets de recherche comme Folding@Home et SETI@home. Ici, les gens ordinaires peuvent faire don de leurs cycles CPU inutilisés pour travailler sur des projets scientifiques.

Les ordinateurs d’un centre de données sont, dans l’ensemble, à usage général. Ainsi, une entreprise pourrait louer des lames de serveur dans un centre de données pour exécuter un service de streaming, puis, une fois qu'elle n'en aura plus besoin, ces mêmes ordinateurs pourront être réutilisés pour une tâche différente, comme travailler sur des modèles d'IA.

Cela signifie que, même si les centres de données sont extrêmement coûteux en eux-mêmes, ceux qui les possèdent et les gèrent peuvent garantir que ces systèmes fonctionnent et génèrent des revenus 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

Les supercalculateurs sont probablement là pour rester

Bien que la plupart des personnes qui ont besoin de beaucoup de puissance de calcul de nos jours feraient probablement mieux de louer de la capacité dans un centre de données, je ne pense pas que les superordinateurs sur mesure vont nulle part. D’une part, les centres de données appartenant à des tiers ont toutes sortes d’implications en matière de sécurité et de confidentialité.

Les superordinateurs sont donc quelque chose que tous les gouvernements voudront, afin de pouvoir effectuer des travaux sensibles et classifiés avec un contrôle total sur la sécurité de ces données.

En outre, il existe certains types de problèmes que vous ne pouvez tout simplement pas diviser en morceaux. Seuls des supercalculateurs massifs et parallèles, dotés de systèmes d’interconnexion optimisés, peuvent résoudre ces problèmes de manière globale.

Peut-être plus important encore, les supercalculateurs n’ont pas besoin d’une analyse de rentabilisation claire pour exister. Ces machines sont à la pointe du développement informatique. Les avancées matérielles et logicielles réalisées par les informaticiens et les ingénieurs pour pousser les supercalculateurs toujours plus loin profitent à l’ensemble de l’informatique sur toute la ligne. Ainsi, d’un point de vue purement scientifique, ces ordinateurs massifs valent largement les ressources, le temps et l’argent qu’ils exigent.