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HPC : tout savoir sur le High Performance Computing et les superordinateurs

Le HPC ou High Performance Computing, aussi appelé calcul haute performance en français, consiste à combiner la puissance de plusieurs milliers de processeurs pour effectuer des calculs complexes et des traitements de données massives en temps réel. Découvrez tout ce que vous devez savoir à ce sujet.

Grâce aux données, les scientifiques sont en mesure de faire des découvertes révolutionnaires, les entreprises sont capables d’innover, et la qualité de vie de milliards de personnes sur Terre peut être améliorée.

Avec l’essor de technologies comme l’internet des objets ou l’intelligence artificielle, le volume de données à disposition des entreprises a littéralement explosé au fil des dernières années. De fait, les opportunités offertes sont plus nombreuses que jamais. Cependant, la puissance de calcul nécessaire pour traiter ces données a elle aussi augmenté.

Par exemple, il est nécessaire de pouvoir traiter les données en temps réel pour le streaming live d’un événement sportif, le suivi d’une tempête en développement, le testing de nouveaux produits ou l’analyse de tendances des marchés financiers. C’est la raison pour laquelle de plus en plus d’entreprises se tournent vers le HPC.

Qu’est-ce que le HPC et les superordinateurs ?

Le High-performance computing ou HPC, aussi appelé calcul haute performance en français, permet de traiter des données et d’effectuer des calculs complexes à grande vitesse.

Pour faire simple, comparons une solution HPC avec un simple PC doté d’un processeur 3 GHz. Une telle machine pourra effectuer environ 3 milliards de calculs par seconde. La solution HPC, de son côté, peut effectuer plusieurs quadrillions de calculs par seconde. De manière générale, un système est considéré HPC lorsqu’il est capable d’effectuer plus de 1012 opérations en virgule flottante par seconde.

Il existe différentes solutions de HPC, mais la plus connue est bien sûr le superordinateur. Alors qu’un PC classique est généralement équipé d’un seul CPU, un supercomputer embarque plusieurs milliers de noeuds de calcul contenant chaque une ou plusieurs puces de calcul et sa propre mémoire. Ces noeuds peuvent être combinés pour compléter une ou plusieurs tâches.

C’est ce qu’on appelle le  » calcul parallèle « . Ainsi, utiliser un superordinateur revient à utiliser plusieurs milliers de PC simultanément pour combiner leur puissance de calcul et effectuer des tâches trop complexes ou trop longues pour une seule machine.

Comment fonctionne le HPC ?

Les solutions HPC reposent sur trois principaux composants : le calcul, le réseau, et le stockage. Afin de former une architecture de calcul haute performance, les serveurs de calcul sont mis en réseau sous forme de grappe (cluster). Chaque serveur représente un noeud de la grappe.

Les logiciels et les algorithmes sont lancés simultanément sur les serveurs d’une même grappe qui opèrent en parallèle. La grappe est mise en réseau avec le stockage de données afin de capturer les résultats. Ainsi, ces différents composants permettent d’effectuer différentes tâches de façon fluide et efficace.

Bien évidemment, pour maximiser les performances, chaque composant doit être en rythme avec les autres. Par exemple, le composant stockage doit être en mesure de transférer les données vers les serveurs de calcul et de les récupérer dès qu’elles sont traitées. De même, le composant réseau doit pouvoir supporter le transfert rapide des données entre les serveurs et le stockage. Dans le cas contraire, les performances de l’infrastructure HPC seront amoindries.

Quels sont les différents cas d’usage ?

Les solutions HPC peuvent être utilisées pour une multitude de cas d’usage au sein de différentes industries. Par exemple, au sein des laboratoires de recherche, cette technologie permet aux scientifiques de trouver des sources d’énergie renouvelables, de comprendre l’évolution de l’univers, de prédire et de suivre les tempêtes ou encore de créer de nouveaux matériaux.

Dans le domaine des médias et du divertissement, le HPC peut être utilisé pour le rendering d’effets spéciaux ou le streaming d’événements live. Dans l’industrie du gaz et du pétrole, il s’agit d’identifier avec plus de précision les endroits où creuser pour découvrir de nouveaux puits et augmenter la production des puits existants.

Le HPC est aussi utilisé conjointement avec le Machine Learning et l’intelligence artificielle pour développer les véhicules autonomes ou encore améliorer les techniques de détection du cancer.

Et il ne s’agit là que de quelques exemples de cas d’usage. Vous l’aurez compris, le High Performance Computing est une technologie d’avenir, qui gagnera en importance à mesure que le volume de données à traiter en temps réel augmentera. De fait, le HPC est étroitement lié au Big Data.

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