Temps de lecture : 4 minutes | Publication : 03 mars 2025

Calcul intensif renforcé par l’IA Qu’est-ce que le calcul intensif renforcé par l’IA ?
Le calcul intensif renforcé par l’IA consiste pour les organisations à utiliser des processeurs ultrarapides composés de centaines de milliers de machines puissantes pour gérer et interpréter de vastes quantités de données à l’aide de modèles d’intelligence artificielle(IA).


- Quel est le principe des supercalculateurs IA ?
- Charges de travail de supercalcul et d’analyse de l’IA
- Exemples de supercalculateurs IA
- HPE et le calcul intensif renforcé par l’IA
Quel est le principe des supercalculateurs IA ?
Les supercalculateurs d’IA sont généralement constitués d’un matériel finement ajusté, composé de centaines de milliers de processeurs, d’un réseau spécialisé et d’un volume destockage colossal.
Les supercalculateurs divisent les charges de travail en différents processeurs, de sorte que chaque processeur dispose d’une petite partie du travail. Tandis qu’ils exécutent leurs différents éléments du travail, les processeurs communiquent entre eux, et ce, souvent assez fréquemment. Chaque processeur envoie un message via une grille de communication, de sorte que les informations sont échangées dans de nombreuses dimensions ; vers le haut, vers le bas, vers la gauche, vers la droite, dans les deux sens, selon le problème. Ce processus multidimensionnel permet de mieux adapter les charges de travail les unes aux autres, assurant ainsi une meilleure vitesse de traitement.
Étonnamment, les supercalculateurs IA exécutent des systèmes d’exploitation assez ordinaires, utilisant le logiciel Linux pour exécuter les applications, le réseau et la planification. Les programmes d’analyse exécutés sont généralement écrits en C ou en Fortran, transmettant des messages via une bibliothèque de communication appelée MPI, qui peut être utilisée sur plusieurs machines.
Avec des circuits plus petits, regroupés de manière dense dans les cartes de circuits imprimés, un supercalculateur IA peut fonctionner plus rapidement, mais chauffe davantage. En effet, dans la mesure où l’énergie acheminée vers et depuis les puces n’est pas assez puissant, elles deviennent très chaudes. Compte tenu des centaines de milliers composant ces nœuds multicœurs, les supercalculateurs ont d’énormes besoins de refroidissement. Pour atténuer ce problème, les circuits sont réalisés avec des fils de cuivre, car ils peuvent transférer de l’énergie avec une densité de puissance très élevée. Le supercalculateur utilise également de l’air forcé pour dissiper la chaleur et fait circuler des réfrigérants dans l’ensemble du système.
Comment le supercalculateur IA peut-il gérer des charges de travail d’analyse ?
Plusieurs faits expliquent pourquoi les supercalculateurs IA peuvent gérer des charges de travail analytiques complexes.
Nœuds
Les supercalculateurs IA utilisent plusieurs processeurs pour assurer une vitesse de calcul extrêmement rapide. Au sein de ces processeurs – ou nœuds –, 10 à 12 cœurs effectuent les tâches. Et comme un supercalculateur regroupe souvent des milliers de nœuds au sein de son architecture, ce sont donc 12 000 cœurs qui fonctionnent par millier. En l’occurrence, si un seul supercalculateur n’est doté que d’un millier de nœuds, ses performances de travail se chiffrent en milliards de cycles par seconde.
Circuits
Ils disposent également de très petites connexions filaires, ce qui permet au circuit imprimé de contenir plus de puissance que les circuits imprimés des ordinateurs traditionnels. Ces deux avancées permettent d’interpréter et d’exécuter séquentiellement des opérations arithmétiques et logiques complexes.
Traitement
En outre, les supercalculateurs utilisent le traitement parallèle afin que plusieurs charges de travail puissent être exécutées simultanément. Plus précisément, comme des milliers de tâches sont traitées en même temps, le travail est effectué en quelques millisecondes. Les supercalculateurs d’IA permettent aux industries de former des modèles plus grands, meilleurs et plus précis. Avec plus de précision, les équipes peuvent analyser les informations plus rapidement, apporter des enseignements clés aux processus, exploiter plus de sources et tester plus de scénarios. Et tout cela contribue à accélérer le progrès.
Exemples de supercalculateurs IA
NVIDIA DGX SuperPOD : il s’agit d’un supercalculateur d’IA haute performance conçu par NVIDIA. Il se compose de plusieurs systèmes NVIDIA DGX interconnectés pour fournir une puissance de calcul extraordinaire pour la recherche et le développement de l’IA. Le DGX SuperPOD est utilisé pour former des modèles d’IA à grande échelle, effectuer des simulations complexes et accélérer diverses tâches de deep learning.
Sommet : développé par IBM et HPE, situé au Oak Ridge National Laboratory aux États-Unis, Summit est l'un des supercalculateurs les plus rapides au monde. Il intègre les fonctionnalités d’IA au calcul haute performance (HPC) pour accélérer la recherche scientifique. Summit utilise des processeurs IBM POWER9 et des GPU NVIDIA Tesla V100, ce qui le rend très efficace pour les charges de travail d’IA, telles que le deep learning et l’analyse de données.
Fugaku : Fugaku est un supercalculateur japonais développé par RIKEN et Fujitsu. Situé au Centre RIKEN pour les sciences informatiques, il a été reconnu comme l’un des supercalculateurs les plus rapides au monde. Fugaku est conçu pour gérer une large gamme d’applications, notamment l’IA et le machine learning. Son architecture lui permet d’effectuer des tâches telles que la reconnaissance d’images, le traitement du langage naturel et d’autres simulations pilotées par l’IA à grande vitesse.
Ces supercalculateurs d’IA sont essentiels aux avancées dans divers domaines, de la recherche scientifique aux applications industrielles, en raison de leurs immenses fonctionnalités de calcul.
HPE et le calcul intensif renforcé par l’IA
HPE propose plusieurs solutions HPC/IA pour vous aider à gérer un large éventail de charges de travail et de besoins en évolutivité. Nos solutions font partie d’un portefeuille de logiciels modulaires complet pour les charges de travail HPC/IA optimisées pour les applications HPC/IA et les performances à grande échelle, avec la densité et la fiabilité requises pour prendre en charge des processeurs et des GPU haute puissance.
En outre, HPE propose du matériel HPC conçu pour des déploiements à grande échelle, entièrement intégré pour un déploiement à n’importe quelle échelle et construit avec des options de refroidissement avancées pour des plateformes denses.
Les superordinateurs HPE Cray appliquent une toute nouvelle approche du calcul haute performance avec des fonctionnalités révolutionnaires. Ils sont conçus avec un choix d’infrastructures pour fournir une solution optimale à des dizaines voire des centaines de milliers de nœuds. Un serveur GPU dense à huit voies offre des performances cohérentes, prévisibles et fiables, garantissant une productivité élevée sur les flux de travail à grande échelle. L’interconnexion Slingshot et le logiciel Cray permettent des expériences utilisateur de type cloud, et associée à HPE Performance Cluster Manager pour une gestion complète du système.