Une récompense collective pour le supercalculateur Jean Zay

Distinctions Informatique

Le dernier supercalculateur du CNRS offre aux chercheurs un accès surpuissant à une nouvelle génération d’architectures, aussi bien adaptées au calcul haute performance qu’à l’intelligence artificielle. Son installation et son fonctionnement s’opèrent sous l’égide de l’Institut du Développement et des Ressources en Informatique Scientifique (IDRIS - CNRS), dont l’équipe est récompensée par le cristal collectif du CNRS. Six cent cinquante projets de recherche se partagent à présent les vingt-huit millions de milliards de calculs que Jean Zay peut effectuer par seconde.

Baptisé en hommage au cofondateur du CNRS assassiné par la Milice en 1944, le supercalculateur Jean Zay a été inauguré en début d’année et est déjà utilisé par mille six cents chercheurs, issus de domaines allant de l’astrophysique à la chimie des matériaux. Ce vaste instrument scientifique à la pointe de la technologie est hébergé au sein de l’Institut du développement et des ressources en informatique scientifique (IDRIS, CNRS), dont l’équipe a été primée du cristal collectif du CNRS pour le succès de la préparation, du lancement et du fonctionnement du supercalculateur.

« Tous les six à sept ans, l’IDRIS et GENCI1 , qui se charge d’acheter les équipements, renouvellent les grands moyens de calcul du CNRS, explique Pierre-François Lavallée, directeur de l’IDRIS. Nous avons aussi dû adapter nos infrastructures pour accueillir Jean Zay, avec en particulier l’installation d’un système écoresponsable de refroidissement par eau tiède, bientôt raccordé au réseau de chaleur de l’EPAPS2 . À terme, en plus de sa mission de base, il contribuera au chauffage de 1,2 million de mètres carrés de bâtiments du plateau de Saclay. »

Plus puissant supercalculateur de recherche académique et industrielle de France, Jean Zay atteignait à l’origine 16 pétaflops, un chiffre passé entre-temps à 28 pétaflops : il peut ainsi réaliser vingt-huit millions de milliards d’opérations en virgule flottante par seconde. « Nous n’avons pas effectué les tests nécessaires pour être officiellement classés, mais Jean Zay a une puissance qui lui vaudrait la dixième place mondiale, affirme Pierre-François Lavallée. La procédure demande en effet de priver d’accès les utilisateurs pendant quelques jours, nous préférons donner la priorité à la science. »

L’IDRIS a passé un an à parfaire l’appel d’offres avec GENCI, remporté par Hewlett-Packard Enterprise, puis à organiser l’installation et vérifier les performances en collaboration avec le constructeur. Il a également dû préparer les piles logicielles et les bibliothèques dont les chercheurs, actuellement répartis sur six cent cinquante projets, ont besoin pour développer des codes qui tourneront efficacement sur Jean Zay.

  • 1Grand équipement national de calcul intensif
  • 2Établissement public d’aménagement Paris-Saclay
Jean Zay est ouvert aux utilisateurs de calcul haute performance, mais aussi aux communautés issues de l’IA. 
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Ce supercalculateur entre en effet dans la catégorie « hybride accéléré », c’est-à-dire que ses processeurs classiques (CPU) sont accélérés par des processeurs graphiques (GPU). La machine est ainsi particulièrement adaptée à l’apprentissage profond et toutes autres tâches liées aux approches les plus populaires de la recherche actuelle en IA, qui n’étaient pas anticipées par les machines précédentes. Des codes pensés et écrits pour Jean Zay sont accélérés d’un ordre de grandeur, alors que leur équivalent aurait demandé des millions d’heures de calcul sur un calculateur non hybride accéléré.

L’équipe de l’IDRIS a dû maîtriser cette nouvelle technologie, avant de la transmettre aux scientifiques. Un investissement pour l’avenir, car la prochaine génération de supercalculateurs, dont la puissance se comptera en exaflops, sera basée sur des principes similaires. Si ce volet formation a été perturbé par l’épidémie en cours, le succès est au rendez-vous et Jean Zay tourne jusqu’à 90 % de ses capacités maximales, même lors du confinement.

En cette période compliquée, quinze projets ont d’ailleurs bénéficié d’un accès prioritaire à Jean Zay, ainsi que d’un accompagnement soutenu pour adapter le plus rapidement possible les codes à la machine. 800 000 heures de calcul sur GPU ont ainsi été dédiées spécifiquement à l’étude de SARS-CoV-2, ce qui a été également l’occasion d’impliquer des équipes de l’Inserm et de l’Institut Pasteur, qui utilisent rarement les centres de calcul nationaux.

« L’IDRIS est très fier d’avoir reçu le cristal collectif du CNRS, rapporte Pierre-François Lavallée. Jean Zay nous a demandé un travail de longue haleine et, malgré la crise sanitaire, nous sommes parvenus à le maintenir opérationnel 24h/24 avec un service de qualité constante, tant au niveau de la puissance que de l’accompagnement des chercheurs. » La récompense est attribuée à Ludovic Billard, Philippe Collinet, Gilles Gallot, Clément Gauthey, Denis Girou, Rémi Lacroix, Pierre-François Lavallée, Joëlle Legrand, Rafael Medeiros, Sylvie Thérond et Thibaut Véry, tous membres de l’IDRIS.

IDRIS : Jean Zay, supercalculateur convergé HPC / IA | Talents CNRS

Depuis 1993, l’Institut du développement et des ressources en informatique scientifique (IDRIS), centre national majeur pour le calcul numérique intensif de très haute performance (HPC) et l’intelligence artificielle (IA), contribue à l'accélération des découvertes scientifiques par l'utilisation des technologies de l’information.

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Pierre-François Lavallée
Ingénieur de recherche CNRS à l'IDRIS