Après avoir perdu leur titre en 2020, les États-Unis sont revenus le 30 mai à la tête du classement TOP500 des superordinateurs les plus rapides au monde. Cette liste des 500 systèmes les plus performants de la planète a été conçue par un groupe de chercheurs capables de tester précisément les capacités des supercalculateurs. Le système américain Frontier, reposant sur des composants AMD, a dépassé pour la première fois le cap de l’exaflop en termes de puissance de calcul. Le précédent superordinateur était moitié moins puissant.

Capable d’effectuer un milliard de milliards de calculs par seconde

Frontier, le superordinateur exaflopique américain utilisé par le Laboratoire national d’Oak Ridge dans le Tennessee, est monté sur la première place du podium du TOP500. Il s’agit du premier supercalculateur a dépassé le cap de l’exaflop de puissance de calcul. Cela signifie qu’il est capable d’effectuer un quintillion d’opérations par seconde, soit un milliard de milliards de calculs.

Les chercheurs à l’origine du TOP500 effectuent des tests sur les superordinateurs à travers le monde. Ils utilisent un test de performance appelé LINPACK qui mesure avec précision la vitesse des systèmes évalués. Frontier peut atteindre une vitesse de traitement de 1,1 exaflops par secondes d’après les tests. Une telle puissance peut être utilisée pour évaluer la propagation du covid-19, en simulant par exemple la projection des gouttelettes, ou encore aider à la transition vers des sources d’énergie plus propres.

« C’est un moment de fierté pour notre pays », a déclaré Thomas Zacharia, directeur du laboratoire de Oak Ridge lors d’une réunion en ligne. « Cela nous rappelle que nous pouvons encore pourchasser des objectifs à la hauteur de nos ambitions. »

Le fabricant de composants AMD a largement contribué à ce succès. L’entreprise américaine a notamment fourni les processeurs AMD EPYC 64C et les cartes graphiques Instinct MI250X qui offrent la puissance de calcul nécessaire. Ces composants ont été installés dans les 74 racks (casiers) qui constituent le superordinateur d’Oak Ridge.

La Chine aurait aussi ses superordinateurs exaflopiques

De 2016 à 2018, la Chine a occupé la première place du TOP500 avec son système Sunway TaihuLight. Les États-Unis sont revenus dans la course en 2019 grâce aux systèmes Summit et Sierra d’IBM qui ont occupé les deux premières places. Ils ont ensuite été dépassés par le superordinateur japonais Fugaku en 2020 qui dispose une vitesse de 442 pétaflops, soit moins de la moitié de Frontier.

Pourtant, Frontier ne serait peut-être pas le système actuel le plus rapide. La Chine disposerait de deux superordinateurs qui devraient normalement faire partie du TOP500. Cependant, ils n'ont pas été testés par les organisateurs du classement. En novembre 2021, un groupe de quatorze chercheurs chinois a reçu le prix Gordon Bell Prize de l’Association for Computing Machinery, considéré comme le prix Nobel des superordinateurs, pour avoir simulé un circuit d’informatique quantique sur leurs systèmes.

Ces deux superordinateurs sont OceanLight, successeur de Sunway TaihuLight et Tianhe-3, la dernière version de Tianhe-1A qui avait occupé la première place du TOP500 en 2010. Leurs vitesses de calcul exacts ne sont pas connues mais il s’agirait de deux systèmes exaflopiques au même titre que Frontier.

Dans un contexte de rivalité intense avec les États-Unis dans le secteur des technologies, la Chine se fait de plus en plus discrète concernant la mise en avant de ses progrès en matière de superordinateur. Cette concurrence n’a pas que des effets négatifs pour les deux puissances. Elle contribue à intensifier le développement de nouvelles technologies et à briser des barrières, comme celle de l’exaflop pour les superordinateurs.