L'arme secrète des industriels

"Des forages pétroliers à l’aérodynamisme des avions en passant par le crash test des futures voitures, les supercalculateurs répondent à un enjeu de compétitivité pour plusieurs secteurs industriels."

"Le super ordinateur Pangea nous a coûté 60 millions d’euros sur quatre ans et dernièrement, nous avons investi plus de 30 millions d’euros pour en améliorer la puissance", lance Arnaud Rödde, Responsable du Département sub-surface de Total sur le site de Pau. Le montant énorme de ces investissements souligne combien les supercalculateurs représentent un enjeu majeur de compétitivité pour cette industrie.

Ces ordinateurs extrêmement puissants sont capables d'effectuer des millions de milliards de calculs à la seconde et rendent possible des modélisations jusqu'alors difficiles à réaliser.

Optimiser les forages

"Nous utilisons le calcul à haute performance depuis les années 1980 chez Total. Aujourd’hui, ses applications portent sur la simulation des réservoirs et l’imagerie sismique", explique Arnaud Rödde. La première consiste à simuler le comportement d’un champ de pétrole selon la façon dont sont implantés les puits. La seconde sert à trouver de nouveaux gisements en minimisant les forages tests.

Les millions de milliards de calculs permettent d’analyser le parcours d’ondes sur différentes couches géologiques. Cela, afin d’établir une image virtuelle de la sub-surface et donc des réservoirs potentiels. Le responsable de ce supercalculateur chez Total témoigne: "il y a dix ans, nous étions obligés de consentir beaucoup d’approximations. Avec l’augmentation actuelle de la puissance de calcul, nous obtenons une image de plus en plus fine des sous-sols".

Malgré des millions d’euros investis, les superordinateurs représentent un gain de productivité et donc à terme d’argent pour Total. La qualité de développement d’un champ s'en retrouve ainsi améliorée. Forer un puits coûte en effet environ 10 millions d’euros. L’optimisation des forages grâce aux calculs à haute performance représente donc une économie non négligeable. Sur le site de Pau, une quinzaine de personnes travaillent sur le calcul à haute performance, y compris pour le développement de logiciels adaptés à Pangea.

Chimie, aéronautique, automobile, tous les secteurs sont concernés

Mais l’industrie pétrolière n’est pas la seule à tirer parti des supercalculateurs. Dans l’aérien, ces machines rendent possibles des simulations en aérodynamique. Dassault s’est par exemple associé au centre de recherche du CEA pour la simulation numérique de son avion Falcon 7X. Le secteur automobile a également été parmi les premiers à s’en saisir. En France, PSA et Renault en ont acheté un respectivement en 1987 et 1989. Ils modélisent le comportement d’une pièce et sont capables d'en prévoir ses réactions, sans forcément avoir à les tester systématiquement sous forme de prototype.

Au début des années 1990, le calcul à haute performance servait déjà à effectuer des crashs tests virtuels. Aujourd’hui, il concourt à créer des moteurs qui consomment moins d’hydrocarbures grâce à l’étude de la chimie des carburants.

D’ailleurs, au-delà des transports, les secteurs de la chimie et de la physique nécessitent également de grandes capacités de calculs. Les superordinateurs servent ici à optimiser la sélection de composants chimiques afin de créer de nouvelles molécules. Le prix Nobel de chimie 2013 a ainsi été décerné à des scientifiques ayant réussi à mêler physique quantique et physique classique gra^ce à des travaux issus de supercalculateurs.

Adeline Raynal