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Le CNRS se dote d'un supercalculateur qui bénéficiera notamment aux recherches sur l'Environnement

Troisième calculateur au niveau mondial après ceux déjà entré en service aux États-Unis et en Allemagne, un nouveau supercalculateur permettra notamment au CNRS de mener de nouvelles recherches sur le changement climatique.

Gouvernance  |    |  Carine Seghier Actu-Environnement.com
Le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) a conclu le 3 janvier dernier, avec IBM un accord pour l'acquisition et le déploiement d'un supercalculateur qui dote la France, hors usages militaires, du troisième calculateur au niveau mondial après les Etats-Unis et l'Allemagne.

Réalisé par IBM, le nouveau supercalculateur se compose d'un ensemble de dix « armoires » Blue Gene/P d'une puissance nominale de 68 Téraflops* et de huit « racks Power 6 » d'une puissance nominale de 139 Téraflops. Il représente un investissement d'environ 25 millions d'euros et sera installé au centre national de calcul du CNRS – l'Institut du développement et des ressources en informatique scientifique (Idris) – à Orsay, fin janvier pour une mise en service en mars prochain.
Avec cette nouvelle plateforme, le CNRS passe d'une puissance de 6,7 Teraflops à un total de 207 Teraflops, soit des centaines de milliers de milliards de calculs à la seconde.

L'objectif du CNRS : mettre à la disposition des chercheurs du secteur public ou des entreprises, la puissance de calcul pour mener à bien des simulations numériques et des calculs de haute performance et permettre d'aborder des problèmes scientifiques de plus en plus complexes, notamment en matière de recherches sur le climat. Cet outil vient renforcer la capacité nationale de calcul mise à disposition de la communauté scientifique, quels que soient les établissements d'appartenance ou les disciplines de rattachement, a souligné dans un communiqué le ministre de l'enseignement supérieur et de la recherche, Valérie Pécresse. Il s'intégrera, ajoute-t-elle, dans un réseau de calculateurs déployés au niveau communautaire, permettant de renforcer l'espace européen de la recherche dans ce secteur stratégique.

Les supercalculateurs sont des ordinateurs puissants qui réalisent des calculs complexes avec des quantités considérables de données, impossibles à traiter avec des ordinateurs classiques. Ils sont capables de prendre en compte les interdépendances entre divers paramètres et donc de simuler des phénomènes complexes et sont notamment utilisés pour les prévisions météorologiques et les simulations du changement climatique dont les progrès sont intimement liés à la puissance de calcul disponible.
Le supercalculateur permettra par exemple de quantifier la probabilité d'événements extrêmes, dénombrer les puits de carbone et leur possible évolution suite au changement du climat ou encore d'étudier les impacts sur les écosystèmes.

Outre le climat, la chimie ou la biologie sont aussi des domaines utilisateur du calcul intensif. Une augmentation d'un facteur 100 de la puissance de calcul devrait permettre de mieux comprendre et contrôler la combustion dans l'air des hydrocarbures, qui fait intervenir plusieurs centaines d'espèces chimiques et plusieurs milliers de réactions. On pourra alors aborder l'utilisation optimisée des biocarburants ou encore la minimisation de formation des suies, souligne le CNRS dans un communiqué.
Un gain d'un facteur 100 favorisera aussi en biologie la compréhension de mécanismes réactionnels, l'ingénierie des interactions protéine-ligand, le repliement de protéines et de façon générale la simulation de la complexité du vivant.

D'autres domaines réclament des puissances de calcul extrêmement importantes. Les sciences de la Terre, pour la connaissance de la dynamique interne du globe et des phénomènes sismiques ou l'océanographie, pour la compréhension de la variabilité de l'océan et de ses interactions avec l'atmosphère.

De même, en ingénierie, la simulation numérique est un outil indispensable pour aborder des enjeux industriels dans le domaine des transports ou de l'énergie. Réduire la consommation des moteurs, réduire les émissions de gaz à effet de serre, réduire le bruit sont autant d'enjeux sociétaux et industriels qui nécessitent de disposer de capacités prédictives améliorées reposant sur la modélisation et la simulation numérique intensive, explique le centre de recherche.

C'est également le cas de l'astrophysique pour la compréhension de l'univers. Accéder à des moyens de calcul plus puissants jusqu'à à un facteur 1.000 permettrait de simuler la formation des galaxies, des amas de galaxies, afin d'interpréter les grandes expériences de cosmologie comme le futur satellite Planck, prédit le CNRS. Il permettra aussi de comprendre la dynamique interne du Soleil, la variabilité solaire, les mécanismes physiques de l'explosion des supernovae ou la formation des étoiles.

Enfin, les recherches en mathématiques appliquées, en informatique et des domaines comme la physique des particules sont particulièrement demandeurs en calcul.

Rappelons qu'en juin dernier, Météo France s'était aussi doté d'un nouveau supercalculateur qui doit permettre de nouveaux progrès dans la connaissance du changement climatique en augmentant la résolution spatiale de son modèle climatique ARPEGE-CLIMAT qui contribuera à mieux prendre en compte les effets des caractéristiques géographiques (reliefs, côtes et profondeur des mers) sur la dynamique de l'atmosphère et des océans. Il doit également enrichir les processus simulés dans le modèle de climat, en particulier la représentation des nuages et des surfaces continentales et la simulation interactive du gaz carbonique et des aérosols atmosphériques (particules de suie, de sulfates, …). L'évolution de l'ozone stratosphérique devrait être également prise en compte. Météo-France se servira du supercalculateur pour effectuer vers 2010 des simulations qui serviront à l'établissement du cinquième rapport du Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (GIEC) dont la publication est prévue en 2012.


* Mille milliards d'opérations en virgule flottante par seconde.

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