L'été dernier, trois camions ont sillonné le nord de l'Angleterre en transportant une cargaison inhabituelle. Sur 150 miles, près de 500 ordinateurs ont été emballés individuellement dans une couette pour les protéger.
Ces ordinateurs faisaient autrefois partie d'un superordinateur de 13 tonnes dans le Cheshire et étaient transférés dans leur nouvelle maison à l'Université de Durham. Aujourd'hui, après des mois d'installation minutieuse, ce supercalculateur d'occasion est devenu l'une des plus grandes machines du pays pour la recherche en astronomie.
Avec 4,3 pétaoctets de stockage, il dispose d'environ un dixième du stockage du supercalculateur le plus rapide du Royaume-Uni (le Met Office's Cray XC40) et a une puissance de traitement de 166 TeraFlops, contre environ 7 000 TeraFlops de Cray.
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L'assemblage de l'ordinateur a été un effort communautaire, selon Lydia Heck, qui dirige les ordinateurs à l'Institut de cosmologie computationnelle de Durham depuis 30 ans. Des chercheurs, des étudiants et des professeurs se sont portés volontaires pour aider à reconstituer le puzzle, combinant certains des anciens équipements de Durham avec les ordinateurs transportés dans les camions.
Cela impliquait de retirer chacun des 2 400 disques de stockage de huit racks, de les réinstaller, puis de passer des semaines à essayer de trouver et de corriger les erreurs.
Pourquoi les superordinateurs sont si importants
Les supercalculateurs jouent un rôle crucial dans la recherche scientifique car repousser les limites de la connaissance nécessite des ordinateurs de plus en plus puissants capables d'effectuer des milliers de calculs à la seconde.
L'astronomie, la chimie, la biologie et les prévisions météorologiques reposent toutes sur la puissance des superordinateurs. Les superordinateurs ne sont pas seulement les ordinateurs les plus puissants ; ils fonctionnent d'une manière complètement différente des ordinateurs normaux. Ils effectuent de nombreux calculs à la fois, connus sous le nom de traitement parallèle, plutôt que l'ordinateur sur lequel vous lisez ceci qui effectue chaque tâche une par une.
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Généralement, ils sont utilisés pour calculer des problèmes complexes, dont beaucoup sont exponentiels, ce qui signifie que chaque fois que vous souhaitez ajouter un paramètre, vous doublez la puissance nécessaire à une simulation.
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La puissance de calcul a longtemps été un facteur limitant en astronomie, par exemple. Dans les années 1980, les chercheurs se demandaient si le système solaire se déplaçait ou non de manière chaotique, mais ce n'est que lorsque des ordinateurs plus puissants ont été inventés que le débat a été réglé, il est quelque peu chaotique.
Des super-pouvoirs surcyclés
Le supercalculateur « upcyclé » de Durham est maintenant opérationnel, contribuant au centre de recherche national britannique DiRAC, spécialisé dansrecherches en physique des particules, en astronomie et en cosmologie. La nouvelle machineexécute des codes pour la recherche en physique des particules, en physique nucléaire, en astronomie et en cosmologie. Des chercheurs de tout le pays peuvent demander du temps sur la machine, accessible à distance de n'importe où dans le monde.
Mais faire fonctionner un superordinateur est bien plus qu'il n'y paraît. La machine nécessite un système d'alimentation sans coupure, un refroidissement par eau et par air, et dispose de ses propres générateurs diesel de secours.
En entrant dans la pièce qui abrite la machine, au rez-de-chaussée du bâtiment des sciences de la Terre de Durham, les premières sensations à frapper sont la chaleur et le bruit.
Il y a plus de 500 ordinateurs ici, tous hurlant, dit Heck. Imaginez la chaleur qui peut être générée par votre propre ordinateur de bureau ou portable, et multipliez-la par 500.
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Des bidons d'azote d'une valeur de 150 000 £ sont conservés dans le toit, prêts à être déployés en cas d'incendie. Puisque l'eau ne ferait pas le poids face à l'énergie dégagée par ces machines, la seule option serait d'affamer un feu d'oxygène.
À côté se trouve le petit frère du dernier superordinateur, une maigre gamme de quelque 200 ordinateurs qui est lentement mis hors service. Chaque fois qu'une des machines tombe en panne, dit Heck, au lieu de la réparer, l'équipe la laisse simplement mourir.
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Travaillant en permanence, certains des codes exécutés sur l'ordinateur durent des millions d'heures de calcul, ce qui signifie qu'il n'y a pas de place pour une coupure de courant, ni même un creux. Un générateur alimente le système d'alimentation de l'ordinateur, tandis que deux générateurs diesel sur le campus sont là en cas d'urgence. L'année dernière, nous avons dû les utiliser plusieurs fois, me dit Heck, mais pas tellement cette année, heureusement - ils font un tel vacarme et ne sentent pas trop agréable !
Le système DiRAC Data Centric HPC installé à Durham a été amélioré par le déploiement de COSMA6, une machine dotée de 8 000 cœurs Intel Sandy Bridge et de 4,3 pétaoctets de stockage. La ressource supplémentaire était nécessaire pour maintenir la compétitivité de la communauté de recherche utilisée par DiRAC pendant 12 mois à partir d'avril de cette année.
Le nouveau système HPC de l'Université de Durham témoigne des compétences de toutes les personnes impliquées dans le projet qui ont pu réinstaller un cluster d'occasion, y ajouter une nouvelle mémoire RAM et concevoir une solution qui s'avérera inestimable pour la communauté des chercheurs. , commente Julian Fielden, directeur général du fournisseur de services informatiques OCF. Nous travaillons depuis longtemps avec l'Université de Durham, nous sommes donc très heureux d'avoir été impliqués dans un projet aussi unique.
Et rien de tout cela n'aurait été possible sans Heck. Ce qui est clair après avoir passé un après-midi avec elle et ses superordinateurs, c'est l'amour qu'elle porte aux machines – un sentiment qui est contagieux. Au cours de ses décennies de travail à Durham, elle a continué à travailler en étroite collaboration avec les étudiants. Elle dit que c'est parce qu'ils me gardent jeune.
Par-dessus tout, Heck est passionnée par l'idée d'inspirer les jeunes femmes à se lancer dans l'ingénierie, et bien que les étudiants puissent traverser les couloirs et que les chercheurs puissent potentiellement utiliser les capacités des superordinateurs sans rencontrer Heck, elle est un élément fondamental de l'université et de la recherche au sens large. communauté.
Images : Abby Beall
