Calcul haute performance

Qu’est-ce que le calcul haute performance ?

Le calcul haute performance (HPC) englobe des solutions capables de traiter des données et d’exécuter des calculs à une vitesse dépassant de loin les capacités des autres ordinateurs. Cette puissance de calcul globale permet à différentes organisations scientifiques, commerciales et d’ingénierie de résoudre des problèmes importants qui seraient autrement hors de portée.

Mettre le HPC en perspective

Un ordinateur de bureau moyen peut effectuer des milliards de calculs par seconde. Bien que ce chiffre soit incroyablement impressionnant par rapport à la vitesse à laquelle les humains peuvent effectuer des calculs complexes, les solutions HPC vont beaucoup plus loin avec plusieurs quadrillions de calculs par seconde.

Solutions, produits ou services HPE connexes

La superinformatique est une solution de HPC

L’une des solutions de HPC les plus souvent évoquées est la superinformatique, qui consiste à traiter des problèmes extrêmement complexes ou mobilisant de grands volumes de données en concentrant les ressources de calcul de plusieurs systèmes informatiques travaillant en parallèle. Pour illustrer la puissance de la superinformatique, il est utile de réfléchir aux types de problèmes que les supercalculateurs sont capables de résoudre. 

Exemple de système HPC

L’Université de Leicester utilise un système HPC pour effectuer des calculs en physique théorique, en astrophysique, en physique des particules, en cosmologie et en physique nucléaire. La capacité d’effectuer ces calculs complexes rapidement permet à cette équipe d’aborder des questions telles que la formation des étoiles ou la formation et l’évolution des planètes. C’est ainsi que le calcul haute performance contribue à l’approfondissement de notre compréhension de l’univers.

Comment fonctionne le calcul haute performance ?

Le calcul haute performance peut être mis en œuvre de bien des façons. Traditionnellement, il existe un système sur lequel les entreprises se sont largement appuyées pour activer des capacités HPC en évitant les dépenses liées à l’exploitation d’un supercalculateur. Celui-ci consiste à utiliser des groupes de petits ordinateurs configurés en clusters qui fonctionnent alors comme des nœuds. Ces nœuds présentent chacun de nombreux processeurs dédiés à des tâches de calcul spécifiques. Dans ce scénario, les clusters interconnectés forment le système de calcul haute performance. Étant donné que ces systèmes ne requièrent pas de logiciel spécialisé pour fonctionner, leur déploiement est plus à la portée des petites entreprises.

Ces dernières années, un autre système HPC a émergé en tant que solution économique pour les entreprises qui ne souhaitent pas investir dans leur propre infrastructure : le calcul haute performance as-a-service. Avec le HPC as-a-service, des entreprises technologiques hébergent des solutions HPC sur leur infrastructure, et elles permettent aux entreprises clientes d’y accéder via le cloud. Ces dernières disposent ainsi des ressources dont elles ont besoin avec la possibilité de monter rapidement en charge si nécessaire, tout en ne payant que pour la capacité effectivement utilisée.

Pourquoi le calcul haute performance est-il si important ?

Le calcul haute performance est important car il s’agit d’une solution permettant d’utiliser les données pour aborder des problèmes que les humains ne pourraient autrement pas résoudre.

Mis à part l’étude de l’univers, le HPC a des applications clés dans notre vie quotidienne, notamment :

  • Détection de fraude – Pour détecter la fraude de manière fiable dans le secteur des services financiers, un algorithme doit analyser non seulement les millions de transactions au fur et à mesure qu’elles se produisent, mais aussi les informations permettant de contextualiser ces transactions. Le HPC est capable d’effectuer ce travail automatiquement, ce qui pourrait faire économiser des millions aux entreprises.
  • Gestion des dossiers médicaux – Avec la généralisation du dossier médical électronique (DME) dans le secteur de la santé, les médecins et les personnels infirmiers ont accès à une quantité sans précédent de données sur les patients qui pourraient théoriquement leur permettre d’établir de meilleurs diagnostics et plans de traitement. Les systèmes HPC peuvent gérer et analyser ces données de manière infiniment plus performante que les systèmes de calcul normaux, réduisant ainsi le temps consacré par le personnel médical à la saisie et à l’organisation des données de façon à maximiser leur disponibilité pour les patients.
  • Prévisions météo – La difficulté du processus de prévision météorologique tient en partie à la quantité de ressources informatiques nécessaires pour garantir sa fiabilité. Le calcul haute performance est capable de gérer les équations différentielles partielles complexes utilisées en physique climatique, ainsi que la quantité massive de données météorologiques collectées par les satellites.
  • Optimisation des voitures de course – Un aspect essentiel de la Formule 1 tient à la compétition entre les équipes d’ingénierie de conception, les améliorations de conception les plus infimes étant susceptibles de faire une différence majeure sur le circuit. Ces équipes utilisent le HPC pour analyser et perfectionner la dynamique des fluides, en vue d’identifier les points d’optimisation possibles des voitures tout en restant dans les limites imposées par la FIA.

Accélération de l’innovation liée au calcul haute performance pour des entreprises de toutes tailles

Dans notre économie mondiale hautement dynamique, le succès commence dans le datacenter. Des PME aux plus grandes multinationales, les entreprises actuelles comptent sur les derniers développements technologiques pour libérer tout le potentiel de leurs données.

La capacité d’innovation est essentielle pour assurer des performances exceptionnelles, pour gagner en intelligence et pour obtenir les résultats qui feront passer l’entreprise au niveau supérieur. Les datacenters évoluent considérablement à mesure que la demande de calcul haute performance et d’intelligence artificielle monte en flèche dans de très nombreux secteurs.

 

Historique des applications HPC

Le calcul haute performance est apparu dans les années 1960 pour soutenir la recherche gouvernementale et universitaire. Le HPC a commencé à s’implanter dans les principales industries au cours des années 1970 pour accélérer le développement de produits complexes dans des secteurs tels que l’automobile, l’aérospatiale, l’énergie pétrogazière, les services financiers et les laboratoires pharmaceutiques.

En 2019, près de la moitié (49 %) des 13,7 milliards de dollars de revenus générés mondialement par les systèmes de serveurs HPC provenaient du secteur privé.1 Les dépenses consacrées à l’ensemble de l’écosystème HPC, y compris les serveurs, le stockage, les logiciels et l’assistance technique, ont doublé le revenu total issu des systèmes serveurs.

Historiquement, la plupart des systèmes HPC du secteur privé étaient installés dans des datacenters HPC dédiés au développement de produits et à d’autres tâches de R&D amont. Mais ces dernières années, de plus en plus d’entreprises de toutes tailles – dont beaucoup viennent de découvrir le HPC – ont intégré ces systèmes dans des datacenters d’entreprise pour prendre en charge des opérations métier complexes que les systèmes de serveurs d’entreprise ne peuvent pas gérer seuls.

 

Les applications HPC aujourd’hui

En suscitant des améliorations majeures dans les domaines du calcul et du traitement des données, les besoins en termes de HPC et d’IA sont devenus un moteur de progrès en continu sur les plans scientifique, industriel et sociétal. Alors que les charges de travail de HPC et d’IA continuent de croître en taille et en complexité, de nombreuses entreprises ont déployé des solutions de calcul accéléré qui offrent davantage de puissance et de bande passante mémoire pour traiter les charges de travail les plus gourmandes en données.

Le calcul accéléré prend en charge le HPC, l’IA et l’analyse de données à grande échelle en améliorant la rapidité et les performances globales. Ces plateformes robustes permettent de gérer des paramètres de données toujours plus nombreux, d’exécuter des applications de modélisation et de simulation complexes et d’effectuer d’importantes tâches d’entraînement et d’inférence à des vitesses spectaculaires.

 

Le HPC au sein de l’entreprise

Le début de la nouvelle ère de l’exascale génère notamment une évolution radicale vers le calcul centré sur les données dans l’entreprise. Pour assimiler les énormes volumes de données de l’IA à une échelle extrême, l’exascale imposera sans nul doute de fortes exigences sur l’infrastructure IT. Les charges de travail hautement sophistiquées exigeront une durabilité maximale, une meilleure bande passante et des interconnexions haute vitesse afin d’éviter les goulets d’étranglement de données. Les organisations doivent se préparer pour l’exascale en développant des technologies compatibles qui faciliteront la transformation digitale et donneront accès à des solutions plus efficaces et plus économiques.

Le calcul accéléré est la base idéale du HPC et de techniques d’IA comme le machine learning et le deep learning, dont la rapidité, la précision et l’ampleur des capacités d’extraction d’informations transforment des secteurs entiers.

Un certain nombre de marchés verticaux récoltent les bénéfices de ces avancées révolutionnaires, utilisant la puissance et la rapidité du HPC pour simplifier des tâches de toutes sortes. Des applications HPC ont fait leur apparition dans presque tous les secteurs, y compris la santé et les sciences de la vie, l’énergie, l’industrie, l’administration et les services financiers. %20Technology%20Spotlight%26nbsp%3B%3A%26nbsp%3BLes%20DSI%20exploitent%20le%20calcul%20haute%20performance%20pour%20booster%20la%20productivit%C3%A9%20et%20la%20comp%C3%A9titivit%C3%A9%2C%20Hyperion%20Research%2C%20ao%C3%BBt%26nbsp%3B2020.

Le HPC de HPE accélère l’évolution digitale avec l’innovation à la demande

Aujourd’hui, l’évolution digitale n’est plus une éventualité mais un besoin incontournable. Le succès ou l’échec des entreprises dépendront de la qualité et de la rapidité d’exécution de leur stratégie d’adaptation et d’innovation. Mais le recours aux méthodes classiques pour résoudre les problèmes les plus urgents est désormais voué à l’échec : la communauté mondiale a besoin d’une approche radicalement différente.
 
La superinformatique reste un élément crucial de cette nouvelle approche, et elle évolue rapidement pour répondre aux exigences très différentes qui prévalent actuellement. Aujourd’hui, la superinformatique ne se résume plus à une poignée de systèmes exclusivement axés sur la rapidité. Il s’agit maintenant de répondre à la nécessité urgente d’extraire des informations et de la valeur de volumes de données massifs, de comprendre les nouveaux besoins en calcul et de déployer les capacités accélérées permettant de les satisfaire à tous les niveaux de la recherche et des entreprises de toutes tailles.
 
Les charges de travail d’IA modernes repoussent déjà les limites de la superinformatique. Des entreprises techniquement compétentes cherchent des solutions de pointe pour exploiter toute la puissance de l’IA, s’assurer un avantage concurrentiel et résoudre certains des plus grands enjeux mondiaux. Avec autant d’intelligence en jeu, la prochaine phase de la superinformatique sera essentielle pour exploiter l’expansion de l’IA. Ces innovations révolutionnaires ne se contenteront pas de répondre aux normes existantes en matière d’I/O, de sécurité et de facilité de gestion : elles permettront également un traitement supérieur à grande échelle, avec des communications de données plus rapides et plus fiables pour optimiser les charges de travail exigeantes.

 
Bienvenue dans l’ère de l’exascale

Les solutions HPE de calcul haute performance ont commencé à définir, déployer et accélérer la prochaine ère du calcul – quand, où et de la manière dont les entreprises en ont besoin.
 
Dans un monde où l’adaptation ne se produit plus d’une génération à l’autre mais en temps réel, les entreprises ont besoin d’accélérer l’évolution digitale via l’extraction d’informations et l’innovation à la demande. HPE est là pour vous accompagner dans cette démarche.
 
Au cours de ses quatre décennies de leadership dans le domaine de la superinformatique, HPE a construit des systèmes et développé des technologies pour les plus grands penseurs, créateurs et entrepreneurs du monde. Et HPE s’appuie sur cette expérience pour définir et déployer la prochaine ère du calcul. Avec ce type d’innovation, chaque entreprise peut transformer l’incertitude en possibilité.
 
L’exascale ne se résume pas à un record de rapidité ni à une taille de système. Il s’agit plutôt d’une nouvelle génération de charges de travail répondant à des questions inédites et interagissant avec de nouvelles fonctionnalités de calcul pour créer une mutation technologique majeure. HPE rassemble les besoins technologiques dans des solutions qui généralisent l’accès aux capacités de calcul exascale.

HPE fournit des systèmes HPC prêts pour l’ère de l’exascale – et pour celle d’après. Ces systèmes fonctionnent comme un supercalculateur et opèrent comme le cloud. Ils prennent en charge une large gamme de processeurs et d’architectures d’accélérateurs à venir, et peuvent être conçus pour tout type ou taille de besoin ou de datacenter.