Le superordinateur le plus puissant (415 PFlops) tourne sous ARM

ARM a le vent en poupe cette semaine. Après l’annonce d’Apple passant l’architecture de certains de ses ordinateurs sur ces SoC habituellement utilisés par smartphones et tablettes, c’est au tour du superordinateur le plus puissant du monde d’intégrer des cœurs ARM.

Une course à la puissance

Même l’ordinateur de bureau le plus puissant semble bien faible à côté des supercalculateurs de certaines entreprises. Ces superordinateurs occupent généralement des pièces entières, voire des immeubles complets et servent généralement à la recherche et la simulation dans divers domaines, depuis la cryptanalyse à la physique en passant par la météo et la finance.

Régulièrement, on entend parler des avancées dans ce domaine. Riken, un institut de recherche japonais, à Kobe, travaillant dans le domaine de la physique et la chimie — notamment sur le programme nucléaire national durant la Seconde Guerre mondiale — vient de réclamer la première place des superordinateurs les plus puissants du monde. Le nouveau détenteur du titre n’est autre que Fugaku, une machine dont le développement a démarré en 2014 par Fujitsu (avec des travaux préliminaires depuis 2006).

En compétition notamment avec des entreprises américaines et chinoises, Riken avait déjà prouvé ses capacités en 2011 avec le K Computer et ses 10,51 PFlops, le supercalculateur le plus puissant du globe à cette époque.

415 PFlops

Mais revenons dans le présent avec Fugaku, cette machine capable de développer une puissance de calcul de 415 530 TFlops, dépassant largement le numéro 2, Summit (une machine d’IBM), qui n’atteint que 148 600 TFlops. Il s’agit là de sa puissance réelle calculée, sa puissance théorique pouvant monter à 488 PFlops (soit 488 000 TFlops) en mode normal sur des calculs 64-bits double-precision et jusqu’à 537 PFlops en mode « Boost » (avec une fréquence de CPU cadencée à 2,2 GHz au lieu de 2 GHz).

Au-delà de cette débauche de calculs qui sera certainement battue un jour, Fugaku arrive à marquer l’histoire de deux façons différentes : c’est le premier supercalculateur de l’histoire à être listé premier des trois listes Top500, HPCG et Graph500 (différents benchmarks), mais aussi le premier à atteindre cette place grâce à une architecture ARM.

Fugaku embarque en effet des SoC A64FX avec un CPU de 48 cœurs gravé en 7 nm FinFET par TSMC et 2 à 4 cœurs « assistants » utilisés par le système d’exploitation. Au total, le superordinateur au complet est équipé de 7 299 072 cœurs répartis dans 396 racks de 384 nodes chacun.

Seulement 4 superordinateurs du TOP500 sont équipés d’une architecture ARM à l’heure actuelle (le x86 étant largement prédominant), dont 3 avec des SoC Fujitsu A64FX.

Pas le superordinateur le plus économique

En dehors des trois listes citées plus haut, il existe une quatrième liste, la Green500, qui classe cette fois-ci les supercalculateurs par leur efficience. On pouvait espérer que, comme sur nos smartphones et ordinateurs habituels, l’architecture ARM donnerait une longueur d’avance à Fugaku, mais il n’en est rien.

En effet, Fugaku arrive 9e de la Green500 avec une efficacité énergétique de 14,67 GFlops par watt. Il talonne ainsi Summit, le numéro 2 en termes de puissance, qui produit quant à lui 14,72 GFlops par watt, mais reste loin derrière Selene (numéro 7 du TOP500 avec 27 PFlops) qui propose une efficacité énergétique de 20,52 GFlops par watt.

On vous laisse imaginer le nombre de jeux en 4K à 144 FPS que l’on pourrait faire tourner en simultané avec toute cette puissance…