Les meilleurs supercalculateurs du monde pour contribuer au développement de haute qualité du bassin du fleuve Jaune
Note de l’éditeur:

Le fleuve Jaune est considéré comme le « fleuve mère » de la nation chinoise. Pendant des milliers d’années, son bassin a été un centre politique, économique et culturel dans la longue histoire de la civilisation chinoise. Aujourd’hui, la voie navigable longue de 5 464 kilomètres a nourri 12 % de la population chinoise, irrigué 17 % de toutes les terres arables et fourni de l’eau à plus de 50 grandes et moyennes villes.

En raison de son importance historique, culturelle et économique incomparable, ainsi que de son impact sur l’environnement, de grands efforts doivent être déployés pour la protection du fleuve et de son bassin. Le Chine Direct publiera une série d’histoires pour présenter les progrès du développement le long de la rivière Mother, ainsi que l’amour et le bonheur des gens liés à l’ancienne voie navigable.

Dans ce quatrième volet, nous sommes entrés dans le Centre national de calcul intensif de Jinan, dans la province du Shandong, dans l’est de la Chine. Ce centre représente le plus haut niveau de calcul intensif de la Chine et servira de « cerveau » du développement de haute qualité dans le bassin du fleuve Jaune.

Centre national de calcul intensif à Jinan, dans la province du Shandong (est de la Chine) Photo : avec l’aimable autorisation du NSCCJN

Aujourd’hui, le supercalcul est devenu un important indice de mesure du niveau technologique et de la capacité d’innovation d’un pays ou d’une région, et c’est également un indicateur important pour promouvoir un développement économique et social de haute qualité, promouvoir la transformation industrielle et améliorer les moyens de subsistance des populations.

C’est un moyen important de bien-être et de sauvegarde de la sécurité nationale, et est connu comme l’un des « piliers d’une ère de grande puissance du renseignement ».

Situé dans la capitale de la province du Shandong, le National Supercomputing Center de Jinan (NSCCJN) est le berceau du supercalculateur pétaflopique chinois Sunway BlueLight, qui a été entièrement développé à l’aide de processeurs indépendants. Le centre est à la tête de l’industrie chinoise du supercalcul.

Ces dernières années, malgré la situation complexe du blocus technologique occidental et de la pandémie de COVID-19, le NSCCJN a continuellement fait des percées, joué un rôle de soutien important dans de nombreux domaines tels que l’économie, la recherche scientifique, l’éducation et la vie quotidienne des gens, et s’engage pour un développement de haute qualité dans tout le bassin du fleuve Jaune, servant de « cerveau le plus puissant ».

Alors, à quoi ressemble exactement un supercalculateur ? De quels types d’emplois les superordinateurs sont-ils déjà capables ? Comment le développement du supercalcul de la Chine peut-il rechercher une innovation indépendante et briser le blocus ? Avec ces questions à l’esprit, le journaliste du Chine Direct a visité le NSCCJN.

La table de sable du National Supercomputing Center à Jinan, dans la province du Shandong (est de la Chine) Photo : Shan Jie/GT

La table de sable du National Supercomputing Center à Jinan, dans la province du Shandong (est de la Chine) Photo : Shan Jie/GT

Tâches multiples

Le parc scientifique et technologique du centre de supercalcul de Jinan, ouvert en 2019, est le premier parc de ce type au monde. Et le bâtiment circulaire géant du siège du National Supercomputing Center de Jinan se trouve au centre du parc.

À l’intérieur du centre, des milliers d’armoires, chacune aussi haute qu’un homme adulte, reposent soigneusement et silencieusement derrière une vitre. Les armoires noires sont gravées des caractères chinois « Shanhe » signifiant « montagnes et rivières ».

La plate-forme de calcul intensif Shanhe est un système de stockage développé en Chine pour un supercalculateur. Cette année, il a battu d’autres systèmes dans le monde lors du IO-500 10 Node Challenge, qui vise à comparer les systèmes de stockage de certains des supercalculateurs les plus rapides au monde. De plus, il a considérablement actualisé le meilleur record de l’histoire de la liste IO-500, qui a été publié lors de la conférence internationale de supercalcul (ISC) High Performance 2022 à Hambourg, en Allemagne.

« Le système Shanhe est une autre des réalisations du glorieux parcours du NSCCJN », a déclaré Pan Jingshan, vice-directeur du centre et directeur de l’Institut de technologie de supercalcul de Jinan, au Chine Direct.

Pan a annoncé qu’en 2011, avec l’approbation du ministère des Sciences et de la Technologie, le NSCCJN a été créé. Cette année-là, il a construit Sunway Bluelight, le premier supercalculateur pétaflopique de Chine avec son propre processeur.

En 2018, le prototype d’ordinateur Sunway E-class a été construit, réalisant pour la première fois la localisation complète des composants de base.

Cette année, Sunway Bluelight II de NSCCJN, la deuxième génération de Sunway Bluelight, a multiplié par 14 la puissance de calcul et a réalisé une autonomie et une contrôlabilité complètes des technologies de base dans le domaine du supercalcul, et a étendu le supercalcul de la recherche scientifique à l’application industrielle. « Le développement de l’industrie mondiale du supercalcul est entré dans l’ère 2.0 », a déclaré M. Pan.

Dans une salle avec un écran de contrôle principal géant, devant un groupe d’étudiants en visite, un membre du personnel présente la plate-forme cloud de supercalcul pour l’utilisation des mégadonnées de surveillance de l’environnement du pays.

La plateforme, lancée en mars 2021, peut prédire et prévoir la qualité de l’air à travers le pays. Il contient plus de 14 000 cœurs de calcul et fonctionne 24 heures sur 24.

Selon Pan, à l’heure actuelle, le NSCCJN coopère toujours avec le ministère de l’Ecologie et de l’Environnement pour prévoir les émissions nationales de carbone, ce qui aidera non seulement la Chine à atteindre son objectif de « double carbone », mais protégera également les droits et les intérêts de la Chine dans le futur international. jeu d’échange de carbone.

C’est l’un des exemples d’applications multi-domaines de NSCCJN. Ces dernières années, le centre a réalisé une série de percées majeures dans les domaines de l’informatique et de l’intégration de réseaux, de la protection écologique de l’environnement, des océans, des soins médicaux, de l’éducation et de la gouvernance. Il a également servi plus de 2 000 utilisateurs, y compris des universités, des ministères et des entreprises, offrant de grandes opportunités d’innovation technologique dans divers domaines.

Diriger le monde

Dans la dernière liste TOP500, publiée par l’International Supercomputing Organization pour classer les 500 systèmes informatiques non distribués les plus puissants au monde, la Chine comptait un total de 162 supercalculateurs sur la liste, se classant au premier rang pour la 10e fois consécutive.

Mais en ce qui concerne les meilleures performances, les supercalculateurs chinois ne sont pas arrivés en tête. Le « Frontier », du laboratoire national d’Oak Ridge affilié au département américain de l’énergie, s’est classé premier, suivi du « Fugaku » développé conjointement par Fujitsu et le Riken Center for Computational Science au Japon.

Parmi les dix premiers, le « Sunway TaihuLight » du Centre national de calcul intensif de Wuxi, dans la province du Jiangsu (est de la Chine) et le « Tianhe-2A » du Centre national de calcul intensif de Guangzhou se sont classés respectivement septième et dixième. Les deux supercalculateurs ont été mis en service respectivement en 2016 et 2018.

En conséquence, certaines personnes se demandent pourquoi la Chine n’a pas de supercalculateurs avec de meilleures performances en tête de liste ces dernières années. Ils s’interrogent sur la capacité réelle du supercalculateur chinois.

« Certainement l’échelon supérieur », a déclaré Pan avec certitude. « La concurrence dans le domaine du supercalcul international est désormais la performance et l’application. Il y a dix ans, nous suivions peut-être encore, mais maintenant nous sommes définitivement en tête. »

Il a expliqué que Jinan a construit la deuxième génération de Sunway Bluelight, mais maintenant le supercalcul de la Chine ne prête plus beaucoup d’attention au classement international, se concentre plutôt davantage sur l’application du supercalcul en réalité pour créer un environnement technologique en Chine qui est également l’un des caractéristiques et tâches clés du NSCCJN.

Selon M. Pan, le centre a maintenant transplanté 1 300 bits de logiciels informatiques courants et travaille avec des universités, des instituts et des entreprises de haute technologie pour promouvoir le développement rapide des technologies et applications chinoises de supercalcul.

Armoires de la plateforme de calcul intensif Shanhe au Centre national de calcul intensif de Jinan Photo : Shan Jie/GT

Armoires de la plateforme de calcul intensif Shanhe au Centre national de calcul intensif de Jinan Photo : Shan Jie/GT

Dans le même temps, dans le contexte international complexe, les supercalculateurs chinois sont également confrontés à de nouvelles difficultés et défis.

« Mais cela ne signifie pas que le développement des supercalculateurs en Chine est au point mort. » Pan a déclaré : « En fait, les superordinateurs chinois cherchent à franchir la barrière sous tous les aspects ».

Selon Pan, pour briser le blocus, des efforts dans de multiples aspects devraient être déployés. Par exemple, en termes de puces de base, cela nécessite la percée coordonnée de tout le pays. Deuxièmement, en termes de logiciels de base, le grand nombre d’ingénieurs diplômés en Chine sera un plus, ce qui aidera à résoudre certains problèmes difficiles sur le terrain.

« Le supercalcul de la Chine doit d’abord être positionné comme une plate-forme de soutien public et un appareil scientifique d’envergure nationale. Il doit être dirigé par le pays et doit avoir une bonne conception de haut niveau », a conclu M. Pan.

Zhao Lijian, porte-parole du ministère chinois des Affaires étrangères, a déclaré le 9 avril 2021 que « malgré le blocus technologique américain de longue date imposé à la Chine dans le domaine du supercalcul, la Chine est devenue un chef de file dans ce domaine grâce à son innovation indépendante ».

Une décennie de développement exponentiel

Le supercalcul de la Chine est passé du statut de chef de file mondial à celui de chef de file mondial, résultat des efforts conjoints de plusieurs générations de chercheurs scientifiques.

Le développement des supercalculateurs en Chine remonte à 1976 avant la réforme et l’ouverture. A cette époque, l’ancien chef Deng Xiaoping a proposé d’établir un « centre informatique » dans chaque province.

A la fin des années 1970, les chercheurs chinois qui voulaient utiliser des supercalculateurs ne pouvaient le faire que dans une salle vitrée sous la surveillance 24h/24 de techniciens américains. Le mot de passe de démarrage de l’ordinateur et les clés de la salle informatique étaient également sous la supervision des États-Unis. Sans permission, les chercheurs chinois ne pouvaient même pas entrer dans la « maison de verre ».

Les chercheurs chinois ont travaillé dur et ont commencé à développer leurs propres supercalculateurs. En 1983, la Chine a développé avec succès son premier supercalculateur avec 100 millions d’opérations par seconde, connu sous le nom de « Yinhe-1 ». Depuis lors, l’industrie chinoise du supercalcul est progressivement passée à la vitesse supérieure.

Au cours de la dernière décennie, les supercalculateurs chinois ont inauguré une ère de croissance exponentielle.

Avec une énorme base d’utilisateurs, une chaîne industrielle complète et une attitude positive et ouverte, le superinformatique chinois a connu un développement exponentiel.

À Jinan, les superordinateurs se sont également modernisés – ils ont occupé des zones de plus en plus petites avec une consommation d’énergie et des coûts inférieurs, tandis que leurs performances globales et leur puissance de calcul ne cessent d’augmenter.

Les supercalculateurs chinois ont atteint une indépendance totale avec des composants de base pour les logiciels système et des droits de propriété intellectuelle complets, réalisant une autonomie et une adaptabilité complètes des technologies de base dans le domaine du supercalcul.

Cependant, dans le travail réel, Pan estime que le domaine du supercalcul doit encore renforcer la culture des talents interdisciplinaires. « La vitesse itérative des ordinateurs est trop rapide, et nous avons besoin de plus de jeunes talents pour servir de décideurs, s’adapter aux nouvelles idées et acquérir de nouvelles connaissances. »

« Le cerveau le plus puissant »

Ces dernières années, la protection écologique et le développement de qualité du bassin du fleuve Jaune ont été une stratégie nationale majeure.

Les superordinateurs de Jinan joueront le rôle de « cerveau » dans ce processus.

Afin de répondre à la demande urgente de puissance de calcul de masse pour un développement de haute qualité, le NSCCJN a proposé un plan global pour construire un cercle de puissance de calcul dans le bassin du fleuve Jaune, qui contient quatre centres informatiques nationaux le long du fleuve, ainsi que trois centres informatiques nationaux moyeux.

Cette action soutiendra la construction de l’internet national de supercalcul et du centre de données volumineux intégré, et servira la stratégie nationale en plein essor pour canaliser davantage de ressources informatiques des régions orientales vers les régions occidentales moins développées.

« Cette disposition utilise non seulement les ressources hydroélectriques moins chères de l’ouest, mais favorisera également efficacement le développement et le progrès des provinces intérieures de l’ouest », a déclaré M. Pan.

À l’heure actuelle, le NSCCJN fournit un support de données pour la réduction des catastrophes, la gouvernance écologique et environnementale, l’aménagement du territoire et de l’espace, l’ensemencement agricole, la gestion des zones humides du delta du fleuve Jaune, la restauration de la conservation de l’eau, la réinstallation des résidents et d’autres domaines.

À l’avenir, le centre renforcera davantage la protection écologique et le développement de haute qualité du bassin du fleuve Jaune.

Wang Cong a contribué à l’histoire

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