High Performance Computing

« High Performance Computing » (HPC) désigne généralement la pratique consistant à agréger la puissance de calcul de sorte à fournir une performance nettement supérieure à celle pouvant être émise par un ordinateur de bureau typique, dans le but de résoudre des problèmes complexes dans les domaines des sciences, de l’ingénierie ou des affaires.

En effet, la croissance continue des capacités de traitement, de stockage et de transmission des données a révolutionné de nombreux aspects de la science

La recherche moderne nécessite une puissance de calcul significative et génère de très grandes quantités de données. C'est pourquoi depuis 2007, l’Université du Luxembourg a investi plusieurs dizaines de millions d’euros dans ses équipements HPC. L’objectif était avant tout de développer une forte puissance de calcul, combinée à une immense capacité de stockage de données accélérant la recherche en calculs intensifs et en analyse de données massive (Big Data). Par cette caractéristique, le centre HPC de l’Université se distingue de la plupart des autres équipements HPC, qui se concentrent souvent uniquement sur l’un de ces deux piliers.

De part son rayonnement et son expertise nationale dans le domaine du calcul intensif, l'Université du Luxembourg au travers d'un Délégué (Prof. Pascal Bouvry) et d'un Conseiller (Dr. Sebastien Varrette) a été choisie par le ministère pour représenter le pays au sein de PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Il s'agit d'une nouvelle étape déterminante dans la priorité gouvernementale visant à accélérer le développement de technologies HPC de classes mondiales au sein du Luxembourg. 
L'université du Luxembourg est également impliquée pour soutenir les développements EuroHPC effectués au niveau national, notamment en ce qui concerne le prochain super-calculateur luxembourgeois MeluXina ou la mise en place du "HPC Competence Center", tous deux prévus pour 2020.

Une plateforme de recherche indispensable

À l’heure actuelle, cette initiative fournit à plus de 500 chercheurs (informaticiens, ingénieurs, physiciens, chercheurs en sciences des matériaux, biologistes et même économistes) la possibilité d’effectuer des calculs intensifs et de stocker massivement les données nécessaires dans le cadre de leur recherche. Toutes les universités de classes mondiales nécessitent ce type de plate-forme pour accélérer les recherches effectuées en leurs sein.  
La plateforme est entre autres utilisée pour faire de la recherche en physique, cryptologie, en validation de logiciels ou en simulation et analyse des réseaux de communication. La vaste capacité de stockage installée joue un rôle essentiel pour la recherche en physique des polymères ou en sciences des matériaux, pour les simulations en recherche économique ou encore la recherche biomédicale sur les maladies neurodégénératives telles que les maladies de Parkinson ou d’Alzheimer.

Un facteur essentiel pour la compétitivité économique

Le centre HPC offre aux facultés et aux centres interdisciplinaires de l’Université un avantage comparatif considérable. La disponibilité des énormes ressources informatiques, combinée aux vastes installations de stockage des données, permet de créer un environnement de recherche attrayant qui motive les chercheurs à rejoindre l’Université du Luxembourg. Cet équipement HPC est un atout stratégique pour l’Université, mais aussi un facteur essentiel pour la compétitivité scientifique et donc économique du Luxembourg.

Avec la mise en production du nouveau supercalculateur aion (prévu Q1 2020) en complément du cluster iris (en production depuis mi-2017), la capacité globale de l'infrastructure HPC fournie au sein de l'Université (~ 2,8 PetaFlops pour ces deux systèmes) consolide l'ambition de l'Université d'offrir une infrastructure de recherche de pointe à la recherche publique luxembourgeoise tout en servant de point d'accès périphérique au prochain supercalculateur luxembourgeois MeluXina dans le contexte EuroHPC.

Capacité de calcul et perspectives

La plateforme HPC est gérée par une équipe d'experts sous la direction du Prof. Pascal Bouvry et du Dr. Sébastien Varrette.
Constituée de plusieurs clusters de nœuds de calcul, la plate-forme UL HPC a continué d'évoluer grâce aux efforts continus de l'équipe UL HPC (Dr. S. Varrette, V. Plugaru, S. Peter, H. Cartiaux, Dr. F. Pinel, Dr. E. Kieffer et E. Krishnasamy). Elle fournit en 2020 une puissance de calcul totalisant 2755 TeraFlops (1 TeraFlops = 10¹² opérations en virgule flottante par seconde) et près de 10 PétaByte de stockage de données partagées. Grâce à cette capacité, le centre HPC de l’Université du Luxembourg se positionne comme l’un des principaux acteurs de la Grande Région Saar-Lor-Lux en matière de HPC et de Big Data.

En déménageant le centre sur le nouveau site de l’Université à Esch-Belval, situé à quelque 20 km au sud-ouest de la capitale, l’ambition de l’Université est de poursuivre le développement de cette plateforme et d'un centre d'excellence dans les domaines du HPC et des Big Data au service de la recherche publique luxembourgeoise. Le nouveau Centre de Données de Belval fournira suffisamment d’espace (et d'énergie) pour multiplier par 4 les capacités de calcul et de stockage dans les années à venir.

Plus d’informations sur hpc.uni.lu.