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et méthodes mathématiques Laboratoire en Informatique
Haute Performance
pour Le Calcul et la Simulation

L’expérience vécue au sein du complexe de calcul du CEA durant ces dix dernières années permet de dégager un certain nombre de constatations.
Les besoins des utilisateurs conduisent à une forte augmentation de la demande de puissance de calcul et de la capacité à gérer les données. L’évolution des modèles physiques conduit à un flux de données en forte croissance, qui s’écoule du calculateur vers les systèmes de stockage et les systèmes de visualisation. La loi de Moore, qui régit la dynamique technologique des microprocesseurs, n'entraîne plus une augmentation de la fréquence des processeurs mais une augmentation du nombre de cœurs par processeur.

La capacité de calcul unitaire reste à peu près constante, seul le parallélisme permet d'augmenter la capacité de traitement d'une machine.
Les logiciels (codes) de calcul sont la traduction, à travers des algorithmes numériques, des formulations mathématiques des modèles physiques étudiés. En amont et en aval du calcul, les logiciels d’environnement effectuent la gestion de plusieurs opérations complexes de préparation des calculs et de leur analyse.

La simulation numérique de phénomènes multi physiques complexes, en respectant les échelles en espace et en temps, nécessite de faire de nombreux calculs, qui utilisent et génèrent de gros volumes données, sur des ordinateurs de puissance : c’est le calcul haute performance.
Des ruptures technologiques sont donc nécessaires pour parvenir à la mise en œuvre des futurs supercalculateurs, notamment pour maîtriser leur consommation électrique. Dans cet objectif, le CEA a décidé d’appliquer une méthodologie anticipée de co-design des futures machines en collaboration avec Atos/Bull, avec lequel un partenariat est établi depuis plus de 15 ans.
La convention établie entre le CEA et Atos/Bull pour développer un calculateur de classe exaflopique à horizon 2020 fixe les objectifs de R&D pour relever des défis majeurs (performance énergétique, fiabilité de fonctionnement, interconnexion massive…).