Le 12 juin, le supercalculateur Large Unified Modern Infrastructure (LUMI) a été inauguré à Kajaani (Finlande). Avec la mise en service du troisième supercalculateur le plus puissant au monde, l’Europe se replace en tête de peloton dans le domaine. Active dans le consortium LUMI par le biais de contributions financières et techniques, la Suisse participe dans une large mesure au renforcement de l’espace européen de la recherche.
Le nouveau supercalculateur est exploité par le consortium LUMI, lequel réunit la Finlande, la Belgique, le Danemark, l’Estonie, l’Islande, la Norvège, la Pologne, la Suède, la République tchèque et la Suisse. Ces pays coopèrent de longue date au niveau de la recherche de pointe dans le domaine du calcul de haute performance.
Le supercalculateur a été financé pour moitié par des fonds du programme-cadre de l’UE pour la recherche et l’innovation Horizon 2020 et pour moitié par les pays partenaires du consortium. La Suisse a contribué à hauteur de dix millions d’euros à la construction et à l’exploitation de l’infrastructure, ce qui équivaut à environ 5% des coûts totaux. Par leur participation financière et leur expertise technique, les acteurs suisses actifs dans le consortium LUMI contribuent dans une large mesure au renforcement de l’espace européen de la recherche, soulignant ainsi le rôle de la Suisse en tant que partenaire active et fiable.
Recherche de pointe grâce à une infrastructure des plus modernes
Les supercalculateurs revêtent une importance capitale dans la recherche de pointe pour le calcul, la modélisation et la simulation de systèmes complexes ainsi que pour le traitement de gros volumes de données, par exemple en médecine ou en climatologie. Les simulations par ordinateur contribuent à l’étude de phénomènes tels que les changements climatiques, à la résolution de questions liées aux énergies renouvelables et à l’énergie de fusion, au développement plus rapide de vaccins ainsi qu’à la découverte ou à l’élaboration de traitements et de médicaments plus efficaces.
Avec la mise en service du troisième superordinateur le plus puissant au monde, l’Europe se replace en tête de peloton dans le domaine. Dans sa phase de développement actuelle, LUMI se place déjà au troisième rang dans les classements des supercalculateurs les plus rapides à l’international. La deuxième phase de développement, planifiée au troisième trimestre 2022, fera plus que doubler la puissance de calcul de l’instrument.
L’énergie hydraulique comme source d’électricité renouvelable
L’empreinte carbone de LUMI est faible, car le supercalculateur a été installé sur le site d’une ancienne fabrique de papier, réutilisant ainsi les constructions existantes. La ville de Kajaani se trouve à environ 500 km au nord de Helsinki. Le refroidissement de l’installation ne consomme que très peu d’énergie, étant donné les conditions climatiques optimales de la région.
Bien que LUMI définisse de nouveaux standards pour ce qui est de l’efficacité énergétique, les superordinateurs restent des infrastructures très gourmandes en énergie, ce qui fait que le mode de production électrique choisi joue un rôle central. LUMI est entièrement alimenté par des énergies renouvelables (énergie hydraulique). En outre, la chaleur résiduelle qu’il génère sera utilisée dans le réseau de chaleur à distance de Kajaani et fournira jusqu’à 20% du chauffage urbain de la ville. Ainsi, le bilan carbone global de l’installation est négatif.
Maintenant que l’infrastructure est opérationnelle, il s’agit d’utiliser cet instrument exceptionnellement puissant au service de la société. Les chercheurs peuvent demander l’accès aux ressources de LUMI dans le cadre d’une procédure compétitive.
L’union des forces au sein de l’EuroHPC JU
L’entreprise commune européenne pour le calcul à haute performance (EuroHPC JU) est une initiative conjointe de 27 pays européens et de la Commission européenne, lancée en 2018. Elle a pour but de mettre en commun les ressources des États participants afin d’élaborer un agenda européen commun pour le calcul à haute performance, de mettre sur pied un ambitieux programme de recherche et développement de technologies européennes et de créer et exploiter des capacités de calcul pour la communauté de recherche. Jusqu’à fin 2020, les établissements de recherche suisses ont pu prendre part avec succès à presque toutes les lignes d’action d’EuroHPC: outre la participation au projet d’infrastructure LUMI, il y a 14 autres participations suisses à des projets, pour un volume financier total de 4,8 millions d’euros. La Suisse n’est plus membre d’EuroHPC depuis janvier 2021, soit depuis son exclusion du programme Horizon Europe et du nouveau programme pour une Europe numérique.
L’application SPH-EXA est un code de programme récemment développé entre les universités de Bâle et de Zurich et l’ETH Zurich.
LUMI: les premiers projets pilotes suisses sont en cours
Grâce à son design moderne, c’est l’un des premiers codes de logiciel capable d’exploiter les avantages des futures machines exaflopiques telles que LUMI. L’objectif de ce code est de permettre l’étude de problématiques, connues de longue date ou brûlant d’actualité, par le biais de simulations à des échelles extrêmes dans les champs de la cosmologie et de l’astrophysique. La formation, la croissance et la fusion de trous noirs supermassifs au début de l’Univers font partie des simulations envisagées, qui auraient certainement un grand retentissement dans la communauté scientifique. En outre, la possibilité de simuler la formation de planètes à l’aide de modèles en haute résolution permettra à la Suisse de consolider son rôle de leader en physique expérimentale et en astronomie d’observation. Ces simulations auraient d’importantes répercussions sur certains projets, notamment sur l’actuel pôle de recherche national PlanetS, financé par le Fonds national suisse.
Auteur
Peter Brönnimann, SEFRI
Conseiller scientifique
Unité Programmes-cadres européens