Le Top 500 des supercalculateurs

Chaque année, le classement des 500 machines les plus performantes du monde offre un bon moyen d'évaluer les technologies standards qu'elles utilisent.

A quoi bon savoir que le supercalculateur le plus puissant du monde est une architecture Blue Gene d'IBM ? Quelle entreprise aura jamais la chance de s'offrir une telle configuration ? Le Top 500^(*) s'avère pourtant de plus en plus instructif. Depuis plusieurs années, les technologies matérielles, réseaux et logicielles des architectures testées sont identiques à celles utilisées en entreprise, voire chez les particuliers. Ainsi, les clusters (72 % des configurations) ont largement remplacé les monolithes de calcul. Résultat, Linux est devenu le système le plus prisé du classement (75 %). De même, Infiniband et Myrinet constituent un peu plus de 10 % des connexions intersystèmes. C'est toutefois le Gigabit Ethernet qui règne en maître, avec plus de 42 %.

De 513 à 2 048 processeurs

Dans la dernière édition du Top 500 publiée en novembre 2006, les jeunes puces multic?"urs d'AMD et d'Intel ont fait une entrée fracassante. Elles représentent près de 20 % des configurations évaluées. A noter : pour obtenir davantage de performance, les propriétaires de ces géants du calcul préfèrent augmenter le nombre de processeurs plutôt que la vitesse d'horloge. Ainsi, les trois quarts des configurations comptent entre 513 et 2 048 processeurs.Mais les universitaires et scientifiques qui travaillent sur le Top 500 ne pouvaient rester insensibles à l'indécente consommation énergétique de ces configurations. Ils devraient donc prochainement ?" peut-être dès cet été ?" proposer le Green 500, un classement qui couplerait performance pure et consommation énergé[e-mail](*) http://top500.org

Les modalités du test

Pour concourir, le laboratoire ou l'entreprise télécharge le programme du banc d'essai Linpack en Fortran, en C ou en Java. Disposer des librairies spécialisées MPI (Message Passing Interface) et Blas (Basic Linear Algebra Subprograms) suffit pour l'exécuter.

Le Linpack est un test de résolution d'un ensemble dense et aléatoire d'équations linéaires. Il regroupe trois bancs d'essais. Les deux premiers traitent respectivement des matrices de 100 x 100 et de 1 000 x 1 000 équations. Le troisième dépend de l'algorithme retenu et de la quantité de mémoire de la machine. Grâce à ce test, baptisé Highly Parallel Computing Benchmark, le Top 500 a pu sadapter aux nombreuses configurations à mémoire distribuée. On mesure la capacité à mener à bien un ensemble de calculs, et non la performance absolue de la configuration.

Une fois achevés, les tests fournissent quatre valeurs. La première, baptisée RMax, sert à classer les machines. Elle mesure la performance maximale atteinte par la machine (en gigaflops) au degré de complexité le plus élevé supporté par le système. De leur côté, RPeak représente le pic théorique de performance du système, et NMax la taille du plus grand problème exposé à la machine. Enfin, NHalf constitue la taille du problème à partir de laquelle on atteint la moitié de RMax.