Intelligence artificielle : un supercalculateur de 14 pétaflops, à quoi ça sert ?

14 pétaflops, soit 14 millions de milliards d'opérations par seconde, soit les capacités cumulées de 15.000 ordinateurs de dernière génération. C'est la puissance du supercalculateur qui sera construit sur le plateau de Saclay (Essonne) près de Paris, pour un montant de 25 millions d'euros par Hewlett Packard Entreprise et qui sera géré par Genci, l'opérateur public chargé des équipements de calcul intensif. La commande a été confirmée la semaine dernière.

« Une des premières cibles sera l'apprentissage profond, après on va l'étendre à tout le spectre de l'apprentissage machine », explique Philippe Lavocat, PDG de Genci. L'apprentissage profond « deep learning » est une technique d'intelligence artificielle (IA) qui utilise des réseaux de neurones qui s'inspirent grossièrement de la manière dont le cerveau fonctionne. Cette technologie est à l'origine du retour en grâce de l'IA depuis le début des années 2010.

L'apprentissage automatique est un champ plus étendu de l'IA qui compte aussi des méthodes plus traditionnelles, comme les arbres décisionnels.

Pour faire tourner les réseaux de neurones artificiels, les chercheurs se sont rendu compte il y a quelques années déjà que les processeurs graphiques (GPU) étaient très efficaces. Ce supercalculateur en aura 1.044. A titre de comparaison, « dans un laboratoire, il y en a rarement plus d'une dizaine », confiait Denis Veynante, en charge de la mission calcul-donnée du CNRS, à nos confrères de France Culture .

Les applications concernent aussi bien la recherche moléculaire, pour de nouveaux médicaments ou de nouveaux alliages, que la compréhension des phénomènes météorologiques ou encore la prévision des répliques de séismes.

Doubler la puissance de calcul de la France

La mise en service de cet ordinateur est prévue pour le printemps 2019. Il permettra de quasiment doubler les capacités de la France, la faisant passer à 27 pétaflops.

Le plus puissant supercalculateur dont la France dispose actuellement, Joliot-Curie, à Bruyères-Le-Châtel (Essonne) , atteint presque 12 pétaflops, ce qui le place au 16e rang mondial. Le nouveau sera le 12e de sa catégorie, et 3e au niveau européen derrière ceux de la Suisse et de l'Allemagne.

D'abord appelé HPC-IA, le nouvel instrument sera finalement baptisé Jean Zay, en hommage au ministre de l'éducation nationale du Front populaire et créateur du CNRS (Centre national de la recherche scientifique). Sa consommation en régime normal (1 mégawatt) coûtera environ 800.000 euros par an.

« L'accès se fera à la demande toute l'année, explique Philippe Lavocat, de Genci. Il y a des listes d'équipes qui, sur simple demande et après vérification, pourront disposer de 10.000 heures de calcul (soit par exemple 3 mois de calcul d'un noeud de 4 GPU dernière génération) et cela à chaque demande.Ca pourra se faire du jour au lendemain. »

Actuellement, la demande en puissance de calcul est supérieure à l'offre, ce qui constitue une plainte récurrente des chercheurs, tout comme la lourdeur administrative du processus.

L'idée est également de donner accès à la recherche appliquée (pour les PME et industries) à cet ordinateur. « A condition qu'elle donne lieu à publication, c'est obligatoire et on vérifie », insiste Philippe Lavocat. Aujourd'hui, 15 % des projets sont menés par des entreprises.

L'enjeu est de préparer une candidature pour le programme européen Euro-HPC qui prévoit l'acquisition, d'ici 2023, de deux supercalculateurs d'une puissance supérieure à un exascale (un milliard de milliards d'opérations par seconde). « La France compte effectivement se positionner pour accueillir l'une de ces machines », indique Philippe Lavocat.

Pour HPE, leader du marché avec une part de plus de 30 %, le Jean Zay est le fruit de son rachat du constructeur SGI en 2016 pour 275 millions de dollars : « Le supercalculateur de Genci sera fondé sur la technologie de SGI dans laquelle nous continuons à investir », précise Phil Davis, chef des ventes chez HPE. L'idée étant aussi de préparer le futur appel d'offres de l'ordinateur européen exascale.