Calcul intensif renforcé par l’IA

Qu’est-ce que le calcul intensif renforcé par l’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.

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.