NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Sommaire de cette page

>>> Record 2013

>>> Domaines

>>> Supercalculateurs

>>> Records en 2001

>>> Record en 2002

>>> Météo France

 

 

   

 

PUISSANCE DE CALCUL

 Supercalculateurs

 

L'information synthétique est particulièrement rare sur ce sujet. Sans doute un effet de la concurrence entre fabricants de matériel.

Par ailleurs les modèles de calcul de la puissance de calcul évoluent.

 

Domaines d'utilisation:

*    météorologie

*    médical

*    simulation (explosion atomique, par exemple)

*    recherche des exoplanètes

*    etc.

 

 

 

Record 2013

 

*    MilkeeWay 2 (Tianhe-2)

*       34 pétaflops / s en max pour 55 théorique (33 860 milliards d'opérations flottantes par seconde)

*       Intel Xeon

*       2 200 GHz

*       3 120 000 cœurs microprocesseurs

*       1 000 000 Go de mémoire

*    Essentiellement fabriqué en Chine

*    Records deux fois supérieur au précédent (Titan).

*    La puissance combinée des 500 plus gros ordinateurs (200 Pflops) a doublé en un an.

*    Avec la même progression, les 1000 Pflops seraient atteints en 2018, soit cinq fois la puissance cumulée des 500 premiers de 2013.

 

Pour les dernières actualités voir les sites spécialisés >>>

 

 

2011: Un microprocesseur de 1 téraflops (1 000 milliards d'opérations flottantes par seconde). Mis au point par Intel.

1997: La même puissance de calcul exigeait la mise en batterie de 10 000 microprocesseurs.

 

 

Ordinateur le plus puissant

*   2,5 1015 flops = 2,5 pétaflops

Fin  2010: Tianhe-1A, ordinateur chinois. 21 000 processeurs.

Centre national de Tianjin.

*   1,7 1015 flops = 1,7 pétaflops

Fin 2009: Jaguar de Cray XT5. Modélisation du climat aux États-Unis au département américain de l'Énergie.

Flops: floating operations per second; péta = 1015

Pétaflops: millions de milliards d'opérations flottantes par seconde.

 

 

*    2 1015 flops = 2 pétaflops

Supercalculateur européen Curie, accueilli par la France en 2011.

 

11 07 24 supercalculateur.jpg11 07 24 supercalculateur.jpg

L'Express – 20 juillet 2011

 

 

DOMAINES – Trois grands domaines

Puces

Ordinateurs

Supercalculateurs

*    Circuit intégré microprocesseur.

*    Montage du microprocesseur et de la mémoire sur une carte électronique formant un module de calcul.

*    Un module, parfois quelques uns, associés à des périphériques forment l'ordinateur complet.

*    Association d'une batterie de modules de calcul produisant une grande puissance de calcul.

*    Quelques mm²

*    Quelques litres

*    Nombreux m3

*    Pentium d'Intel

*    PowerPC de Motorola

*    Athlon d'AMD

*    PC

*    Serveurs

*    Cray

*    Deeper Blue

*    Earth Simulator

*    MIPS : millions d'instructions par seconde

*    MOPS: millions d'opérations (arithmétiques) par secondes

*    GFLOPS: giga (milliards) opérations flottantes par secondes

Suite en Loi de Moore / Gravure

Suite Ci-dessous

 

 

 

Septembre 2011: Watson, le supercalculateur IBM qui a remporté le jeu télévisé Jeopardy, va servir au diagnostic médical dans les cliniques.

 

 

 

SUPERCALCULATEURS

 

Mise à jour 2002 (non officielle; au hasard des parutions sur le sujet)

Année

Calculateur

Constructeur

Puissance en

 

Téra

 

Giga

FLOPS

Méga

 

 

1972

Cray 1

CRAY

 

 

166

 

1981

Cyber

CDC

 

 

200

 

1982

Cray X-MP

CRAY

 

 

235

 

1985

Cray 2

CRAY

 

1 à 2

 

 

1985

Mouflon

France - THALES

 

6

 

 

 

Application spéciale en sonars

?

Connection Machine

 

28

,6

 

1992

Paragon

INTEL

 

150

 

 

1997

Deeper Blue

IBM

1

 

 

 

1999

Météo France

FUJITSU

 

300

 

 

 

Plus grande puissance installée ne Europe

 

 

1998

ASCI Red

IBM

1

,3

 

 

2000

ASCI White

IBM

7

,2

 

 

2001

Power 3

IBM

 

500

 

 

 

Plus grande puissance installée en France (CINES)

2001

G4

APPLE

 

5

,5

 

 

Pas mal pour un non-supercalculateur

 

 

*    16 supercalculateurs installés dépassent le Téraflops

*    Il faut 1,3 Téraflops pour entrer dans le top 10

*    Le top 500 cumule 135 Téraflops

2002

CEA

COMPAQ

5

 

 

 

 

Plus grande puissance installée en Europe

2002

Earth simulator

NEC

40

Réalisé

en 2002

 

 

2002

Département de l'énergie des États-Unis

IBM

460

Commandé

en 2002

 

 

2005

CEA - France

COMPAQ

50

 

 

 

 

 

 

Cerveau humain

1 000

 

 

 

 

 

 

 

Voir

Échelle de 10:    Méga 106 ;    Giga 109 ;    Téra 1012

 

 

 

RECORDS ACTUELS

*    Voir ci-dessus et sites spécialisés >>>

 

 


Archives

 

RECORDS en 2001

 

Année

Société

Supercalculateur

Puissance en

 

 

 

TéraFlops

2001

IBM

ASCI White, SP Power 3 375 MHz

12,3

2001

Compaq

AlphaServer SC ES45/1 GHz

  4

2001

IBM

SP Power 3 375 MHz 16 way

  3

1999

Intel

ASCI Red

  2,4

1999

IBM

ASCI Blue-Pacific SST,IBM SP 604e

  2,1

 

 

RECORD en 2002

 

Earth simulator - 11 Mars 2002 - Réalisé

NEC Corporation (NEC)

annonce  la mise en service de son

Ultra high-speed vector parallel computing system

connu sous le nom de

"the Earth Simulator"

au Earth Simulation Center - Yokohama Institute for Earth Sciences - Japon

earthsim

 

Caractéristiques

Valeurs

*      Puissance

soit

40 000

40

GigaFLOPS

TéraFLOPS

*      Quantité de microprocesseurs

5 120

 

*      Puissance élémentaire

8

GigaFLOPS

*      Données traitées simultanément

16

 

*      Puissance unitaire

0,5

GigaFLOPS

*      Fréquence d'horloge

500

MHz

*      Pays

Japon

*      Concepteur

NEC

*      Projet lancé en

1997

*      Mise en service

mai 2002

*      Architecture

Vectorielle1

*      Débits internes sur fibres optiques

256 Goctets / s

*      Utilisation

Simulation de la Terre:

*      étude du réchauffement climatique

*      prévisions des catastrophes

*      Implantation

65 m x 50 m

*      Prix

320 MEuros

1 Par opposition aux architectures scalaires ou Simple Instruction - Simple Data (SISD) que l'on trouve sur nos ordinateurs classiques.

Le calcul vectoriel ou Simple Instruction - Multi data (SIMD) est plus adapté aux traitements de simulations, de calcul d'images, de traitement de données acquises par des senseurs (radars, sonars…)

 

 

Département américain de l'énergie - Novembre 2002 - Commandé

Commande passée à

Pour un prix de

Puissance de calcul

équivalente aux

IBM pour 2 tels supercalculateurs

290 millions de dollars

460 Téra FLOPS

500 calculateurs les plus rapides existants dans le monde

 

 

MÉTÉO FRANCE en 2003

 

Météo France dispose d'un Fujistsu

de 300 MOPS

En 2003, elle aura

un second calculateur Futjistsu de

1 200 MOPS (méga)

soit 1,2 GMOPS (giga)

§  Météo France doit traiter environ 1,5 million d'observations par jour

§  En 20 ans, le progrès a été un gain de 2,5 heures de prévision par an

Le monde - 18/10/02

 

 

 

SUPER CALCULATEUR

 

*    28,6 milliards: nombre d'opérations que la Connection Machine 2 peut effectuer par seconde.

*    On dit: 28,6 Giga Opérations Flottantes par seconde (Flottante pour "à virgule flottante", c'est-à-dire en décimal).

 

*    C'est un ordinateur massivement parallèle: il exploite des milliers de processeurs travaillant en parallèle.

 

*    Le Cray 1 puis le Cray 2 ont longtemps détenus le record.
Le Cray 2 exécutait 1,7 Gops (Giga Opérations par secondes).

 

 

 

 e

SUPER –CALCULATEUR en 1994

355 milliards d'opérations par seconde:

c'est la puissance du plus gros ordinateur en 1994.

 

Réalisé par Fujitsu, il s'appelle VPP500 et coûte 600 MF.

 

 

Machine

Puissance

Unité

  • Ordinateur 1990

5

Mips

  • Pentium

112

Mips

  • T9000

200

Mips

  • Calculateur 1995

50

Mops

  • Radar

200

Mops

  • Sonar

6

Gops

  • Super-calculateur

28,6

Gops

  • Record calculateur

355

Gops

 

Mips:

Méga (million) Instruction par seconde

Mops:

Méga Opérations par seconde (il faut enchaîner un programme de plusieurs instructions pour réaliser une seule opération arithmétique: addition, multiplication...)

Gops:

Giga (milliard) Opérations par seconde.

Mflops

Gflops

On note aussi Mflops ou Gflops pour les opérations flottantes, la virgule décimale étant gérée par programme.

 

Il existe des domaines scientifiques particulièrement gourmands

en Gops, ou Glops:

  • Météorologie
  • Sismique, recherche pétrolière
  • Modélisation de structures par éléments finis (approximation des surfaces par des facettes)
  • Mécanique quantique: il a fallu un an complet pour un calcul de vérification de la théorie des quarks à raison de 3 gops, soit 100 millions de milliards d'opérations (1017 opérations)

 

 

 

 

Début 2000

 

En 2001

*    16 supercalculateurs installés dépassent le Téraflops.

*    Il faut 1,3 Téraflops pour entrer dans le top 10 de cette époque.

*    Le top 500 cumule 135 Téraflops.

 

En 2002

*    Mise en service d'un supercalculateur de 50 Téraflops au Japon.

 

 

 

 

 

 

 

Suite

*    Puissance de calcul de l'escargot à l'homme

*    Capacité des mémoires

*    Loi de Moore

Aussi

*    Algorithmes du monde de 2014

*    Informations mémorisées en 2003

*    Mémoire humaine

*    Mémoires de grande capacité

*    Mémoires numériques

*    Mémoires RAM

*    Plan 34-2013

Voir

*    Automates

*    Coût microprocesseurs

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http://villemin.gerard.free.fr/Multimed/Puissanc.htm

 

Sites généraux

*      Overview of Recent Supercomputers

*      TOP500 – Supercomputer sites

*      MIPS/MFLOPS and CPU Performance

*      What is the world's fastest computer?

Sites particuliers

*      NEC to design parallel supercomputer for Japanese Earth Simulator

*      The World's Fastest Supercomputer System for Resolving Global Environmental Problems Completed

*      IBM Teraflop Supercomputer chosen as platform for Potsdam Earth Simulator