Tech

Page 2

Dossier - Les supercalculateurs : les différents types
DossierClassé sous :Informatique , Nec , ordinateurs

Aurélien Fortin

-

Le positionnement du Nec parmi les supercalculateurs mondiaux : les différents types de supercalculateurs.

  
DossiersLes supercalculateurs : les différents types
 

Voici pour les 2 types de supercalculateurs existants. Cependant, il est ici nécessaire de tenter de rentrer un peu plus en détail dans l'explication de LA différence scalaire / vectorielle, "approchée" seulement jusque ici. Pour celà, nous allons entrer plus en avant dans le problème de la mémoire, en étudiant de plus près les questions de latence et de bande-passante.

Ainsi, le problème de la mémoire se résume-t'il en réalité aux problèmes liés à ces 2 termes sus-cités. La latence est le temps d'accès à la mémoire, c'est à dire ce qu'il faut attendre pour récuperer les données à chaque accès. Cette latence est de l'ordre de 120 nanosecondes, alors que le cycle des processeurs est quand à lui de l'ordre de la nanoseconde : il faut donc attendre 120 cycles de processeurs pour récuperer les données ! Que de temps perdu ! Le deuxième problème est lié à la bande passante : une fois la latence encaissée, à quelle vitesse les données sont elles transférées de la mémoire vers les processeurs ?

Si le problème de la latence est le même pour tous, la grande différence scalaire / vectorielle nait en fait dans la façon de l'aborder.

Les machines scalaires dans un premier temps font ainsi appel à la mémoire cache. Ce sont des mémoires plus petites, mais malheureusement beaucoup plus chères, dont les latences sont d'environ 15 nanosecondes. On n'accèdes ainsi à la mémoire principale que si les données ne sont pas dans la cache, ce qui supprime partiellement le problème de la latence. Cependant, les bandes passantes restent modestes , puisque de l'ordre de 2-3 Go/s, alors que, pour un processeur de 1 GF(gigaflop), il faudrait environ 8 Go/s. Et ce sont ces bandes passantes modestes, couplées à la grande latence, qui limite pour beaucoup les rendements des machines scalaires.

Les machines vectorielles quand à elle sont contenues tout à fait différemment. Ainsi, elles disposent tout d'abord d'exceptionnelles bandes passantes, de l'ordre de 64 Go/s (!). Ainsi, quand on transfère un long vecteur de la mémoire, on va payer une fois la latence pour démarrer, mais, cette énorme bande passante rendra le tout beaucoup plus rapide par la suite; le coût de la latence est affecté à un vecteur tout entier,et non plus à une simple donnée. Ainsi, logiquement,plus le vecteur sera long, plus la latence passera inaperçue : on "cache la latence avec la bande passante".Ainsi, la formule établissant la durée de transfert d'un tableau de N octets étant

T = L + N/B, avec L la latence et B la bande passante, connaissant la taille de la bande passante, si n augmente, la latence comptera de moins en moins. Et c'est la dedans que réside le secret de l'efficacité de l'architecture vectorielle, inégalable pourvu que l'on aie suffisemment de vecteurs longs dans l'application.

L'implantation des supercalculateurs vectoriels dans le monde

Nec étant le leader incontesté dans les supercalculateurs de type vectoriel,nous allons ici étudier exclusivement la répartition des supercalculateurs NEC. Cependant, il est nécessaire d'être prudent sur les chiffres Américains. En effet, ceux-ci sont représentatifs de l'embargo dont fut victime le marché Américain pendant 4-5 ans, et levé en mars 2001.

Japon182
USA22
Europe69
Asie10
Océanie6
Allemagne20
France10
Italie2
CEA1 * SX4-B
IFP1 * SX5
Renault3 * SX5
IDRIS4 * SX5
partition des supercalculateurs Nec dans le monde
Principaux pays possesseurs de Nec en Europe
Quelques organismes possédant des Nec en France

Zoom Sur : Le leader mondial, NEC et son SX

Tout d'abord, avant de passer aux systèmes Nec, juste quelques mots sur l'entreprise en elle-même.. petit instant culture générale économique ;-).. Crée le 17 juillet 1899 exactement, l'entreprise nec fut recemment réorganisée en 3 sociétés plus spécialisée, selon le tableau suivant :

Société

Part du chiffre d'affaire

Spécialisation

Nec Solutions

41 %

Pc & Supercalculateurs

Nec Network

34 %

réseau + Portables

Electronic Device

23 %

Semi-Conducteurs

Réalisant quasiment 60 milliards de chiffre d'affaire, Nec est une entreprise forte de 150 000 employés. Elle se trouve être la 7ème entreprise mondiale en télecommunications, la 2ème pour les semi-conducteurs et la 6ème quand à l'informatique traditionnelle.

L'activité qui nous intéresse le plus ici, c'est bien sûr ses activités liées aux supercalculateurs. Ainsi, voici ici bas présentés les principaux systèmes Nec, accompagnés de leur date de mise en service et de leur caractéristiques principales :

Système
SX - 2
SX - 3
SX - 4
SX - 5
SX - 6
Date
début 80's
.
.
2000
2001
Vitesse du processeur
1 GF
.
.
6 GF
6 GF
Autres Caractéristiques
Technologie ECL Bipolaire (grosses machines .. )
Refroidissement par Air
Exemplaires Vendus
34
35
144
80
..
Image

Ainsi, nous avons pu voir ici quelques unes des caractéristiques des meilleurs superculateurs vectoriels (et donc, on l'a vu, bien souvent des meilleurs supercalculateurs "tout court") que sont les NEC. Nous allons donc pouvoir nous attacher maintenant à ce qui est peut-être le plus important, leur utilisation ! Ceci fait l'objet de la deuxième partie du rapport suivant la visite de Futura à l'Idris, et donc d'un deuxième dossier, disponible en cliquant ici