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Rapport d`activités 2011 de GENCI

1. Ap __ Vo 7 Par a HC i 4 255 lt PS O Z AZ 1 A FiA A a i K _ PET y 1 Ne K A LR CE N LESS RS Ph Sera gt RRR kI lt iae A D at SV PE 4 Wie UN A Vv AER AMAN S he as pas la maladie d Alzheimer d voile ses secrets Gr ce aux moyens mis disposition de la communaut scientifique fran aise par GENCI une nouvelle tape a t franchie dans la possibilit de simuler les m canismes chimiques les plus intimes de cette affection qui touche plus de 20 millions de personnes dans le monde T 7 NN b s F HU TM i i ict i i imulation des trajectoires des lectrons autour des noyaux atomiques de la R amylo de Projet CN RS Universit Paul Sabatier Universit de Toulbuse soutenu par l ANR i o F RAPPORT D ACTIVIT S 2011 AVANT PROPOS 4 L ANN E 2011 6 CONVAINCRE 8 ACCOMPAGNER 14 D MULTIPLIER 24 CURIE ANN E 1 34 GENCI EN QUELQUES MOTS 36 GOUVERNANCE 36 QUIPE 37 CHIFFRES CL S 37 LE BILAN SCIENTIFIQUE 38 AVANT PROPOS 41 AVANC ES SCIENTIFIQUES 2011 44 ETAT DES LIEUX CONTRIBUTION DES COMIT S TH MATIQUES 56 IMAGES DE CALCUL 60 GENCI 1
2. Gr ce l implication de GENCI et de ses partenaires CEA CINES CNRS et INRIA la France occupe une place de choix dans PRACE Avec de tr s bons r sultats obtenus lors des appels projets PRACE et l organisation d une formation de pointe sur CURIE ur les quatre appels projets organis s par PRACE depuis 2010 la France et l Allemagne sont leaders en nombre de projets retenus ce qui traduit le dynamisme de leurs communaut s scientifiques Quatre Project Access Calls ont t organis s par PRACE entre mai 2010 et mai 2011 Si on comptabi lise les projets en fonction de l appartenance de leur leader un organisme francais de recherche la France a b n fici de 20 96 des projets retenus avec un taux de succ s de 38 96 environ Au total durant cette p riode 171 dossiers ont t d pos s dont 31 francais et 60 projets ont t rete nus dont 12 francais Avec respectivement 20 96 et 22 96 des projets rete nus France et Allemagne sont donc les principaux b n ficiaires des allocations de PRACE Pr s d un quart des projets retenus 23 96 proviennent de pays qui n h bergent pas de supercalculateur p taflo pique et 13 du seul Royaume Uni Projet France Allemagne Italie Dans le cadre des Preparatory Access Calls 46 pro jets au total ont t retenus dont 21 fran ais soit un taux de succ s de 46 pour la France qui se place en premi re position Espagne
3. 24 l infrastructure europ enne de calcul intensif PRACE Partnership for advanced Computing in Europe a officiellement t cr e au printemps 2010 sous la forme d une association internationale sans but lucratif AISBL de droit belge Au 1 mars 2012 PRACE regroupe 24 pays membres l Allemagne B n ficier d un Preparatory Access Call s av re souvent d terminant avant de passer au petaflop s Les projets retenus dans ce cadre sont soumis une valuation tech nique et peuvent b n ficier d un support applicatif Une nouvelle fois les projets francais se distin l Autriche la Bulgarie Chypre le Danemark l Espagne la Finlande la France repr sent e par GENCI la Grande Bretagne la Gr ce la Hongrie l Irlande Israel l Italie la Norv ge les Pays Bas la Po logne le Portugal la Serbie la Slov nie la Su de la Suisse la Tch quie et la Turquie l Espagne la France et l Italie de mettre disposition des scienti fiques europ ens des supercalcu lateurs de tr s grande puissance dans l objectif de favoriser des avanc es scientifiques majeures et de soutenir la comp tition scienti fique internationale PRACE ce sont aujourd hui six su percalculateurs aux architectures projets s lectionn s pour leur tr s grande qualit scientifique Selon les premiers r sultats de l appel suivant organis en no vembre 2011 et dont les r sultats ont t annonc s en avril 2012 le n
4. Limoges Grenoble Bayonne Grenade Anglet Pau Toulouse Marseille La Ciotat M oteurs boostes Danielson Engineering premier succ s de HPC PME Rui Da Silva Lourenco responsable Calcul de la PME nivernaise sp cialis e dans la conception et la fabrication de moteurs pour l industrie automobile et a ronautique revient sur les b n fices du dispositif GENCI Inria Oseo Pourquoi avoir souhait b n ficier de l accompa gnement propos par l Initiative HPC PME Clairement c tait lebon moment Nous disposions d j d un service calcul assez d velopp mais les ca pacit s de nos stations de travail ne nous permet taient pas d envisager des mod les 3D de taille importante qui sont de gros consommateurs de ressources de calcul Or avec le calcul intensif nous pouvions envisager des mod les 3D complets de moteur ce qui nous permettait d am liorer notre comp titivit et nos pro duits Nous acc dions ainsi des th matiques comme la combus tion dans les moteurs ther miques mais galement des algorithmes d optimisation de forme et param trique II nous fallait la fois investir dans une plate forme de cal cul intensif et d velopper des solutions logicielles avanc es L offre de l Initiative HPC PME O DE est donc arriv e pour nous point nomm sans elle nous ne nous serions pas engag s aussi rapide ment dans cette voie Vos attentes ont elles t satisfaites E
5. la Commission Europ enne fin 2011 posium Helsinki le 13 avril 2011 une premi re r union avait permis de valider le concept et de ma ni re g n rale l organisation ainsi que le fonctionnement du User Forum Bruxelles le 1 d cembre 2011 le comit de programme du User Forum l instance charg e de le faire vivre a t cr Constitu sur la base d un appel candidatures aupr s des porteurs de projets retenus dans le cadre des appels PRACE ce Programme Committee compte une quizaine de membres repr sentants des grandes disciplines scientifiques Deux scientifiques francais en sont membres J r mie Bec de l Ob servatoire de la C te d Azur et Ga briel Staffelbach du CERFACS Le 2 User Forum s est tenu le 14 mars 2012 Dublin Irlande en marge d une r union consacr e l actualisation du Scientific Case R dig initialement en 2007 2008 le Scientific Case constitue un do cument de r f rence qui pr sente B EI R union d avancement de PRACE 1IP et de lancement de PRACE 2IP Barcelone en Espagne du 14 au 16 septembre 2011 PRACE eu la somme des besoins en calcul in tensif dans les domaines scienti fiques et industriels envisag s laune du petaflop s Conduite d but 2012 l actualisa tion du Scientific Case porte sur le multi petaflop s et l exflop s en lien avec EESI voir page 29 Autre temps fort de l ann e cou l e le 3 s minaire ind
6. Etats partenaires dont la France qui y est repr sent e par GENCI Cette infrastructure europ enne de calcul intensif PRACE a pour mission de coordonner la mise en ceuvre d un r seau europ en de centres de calcul de tr s haut niveau voir page 24 Avec CURIE dont les ressources ont t int gr es aux appels projets de PRACE d s 2011 la France a non seulement tenu son engagement d accueillir un des supercalculateurs de l infrastructure europ enne de calcul intensif mais a aussi permis PRACE de pour suivre son d ploiement conform ment la feuille de route d cid e d s 2008 L Europe du calcul intensif est donc plus que jamais LII n a SE e 1 yi k Pres F i pi V Vw gt z Sas i gt FE sur les rails Avec les scientifiques et les industriels avec les instances nationales et internationales se met rapidement en place en Europe tout un cosys t me autour du calcul scientifique qui permettra nos laboratoires et nos entreprises d accroitre leur comp titivit CURIE avec PRACE est ce titre un investissement capital pour l avenir Poursuivre la dynamique Au del de ces r sultats d autres v nements ont ja lonn la vie de GENCI en 2011 D abord le lancement de la proc dure d appel d offres pour renouveler les moyens de l IDRIS le centre de calcul intensif du CN
7. e de machines de plus en plus puissantes qui vers 2015 seront ca pables de d livrer des centaines de petaflops s contre quelques uns actuellement puis vers 2020 au moins un exaflop s Durant la dur e du projet financ par la Commission Europ nne et dont GENCI a t activement partie Grance Bretagne J lich Allemagne NWO Pays Bas et ARTTIC soci t francaise sp cialis e dans le management de projets europ ens ESSI s est galement appuy sur 17 partenaires associ s dont le CEA le CERFACS le CNRS Inria Ter tec et Total gauche St phane Requena responsable technique de GENCI Initiative HPC PME Acc l rateur d innovation et d emploi SlDenutiptier Lanc e conjointement par GENCI Inria et OSEO en septembre 2010 l Initiative HPC PME a s duit pres d une vingtaine de PME d sireuses de passer au calcul intensif pour gagner en comp titivit O util essentiel de la recherche acad mique l utilisation de la simulation num rique par le cal cul intensif s av re galement de plus en plus indispensable dans le domaine industriel pour r duire les temps de conception et de va lidation et favoriser l innovation Si de grands groupes comme Air bus utilisent le calcul intensif de puis longtemps cette d marche reste moins r pandue dans les PME car elle n cessite des inves tissements importants en mat riels et logiciels en personnel en formation Plus de simulation
8. partenaires du projet Equip meso voir page 33 dans l objectif d toffer ses re lais locaux Pour accompagner les PME dans leur approche du calcul intensif les comp tences de chaque parte naire sont mobilis es en fonction des besoins exprim s ex pertise technologique for mation acc s aux ressources de calcul enjeux conomiques et financiers Parmi les b n ficiaires de l Initiative HPC PME l une d elles a particip la PRACE Autumn School co organi s e par le CEA et GENCI en octobre 2011 voir page 27 afin de se former la pro grammation hybride avanc e Une ann e apr s son d marrage l initiative a s duit pres d une ving taine de PME Couvrant l ensemble du territoire national ces PME sont issues de domaines divers automobile industrie maritime et offshore digital media biotechno logies micro lectronique a ro nautique para p trolier Chaque cas est particulier et n cessite un accompagnement per sonnalis Au terme du dispositif mis en place par l initiative l une de ces PME le motoriste Danielson Engi neering s est quip d une plate forme mat rielle et logicielle pour faire du calcul 3D avanc voir ci contre Plusieurs autres PME sont en passe de finaliser leurs projets dont la concr tisation est attendue durant le premier semestre 2012 www initiative hpc pme org Google Maps aris Antony P Palaiseau Vannes Belfort Nantes Magny Cours
9. qui est charg de conduire des tudes et des r flexions ainsi que de formuler des propositions sur l organisation et le renouvellement des quipements de calcul intensif en France Quel bilan global tirez vous de l ann e coul e Dans l ensemble et comme les ann es pr c dentes le processus d attribution des heures de calcul sur les moyens nationaux a bien fonctionn en 2011 m me si on constate une certaine saturation des machines Parmi les disciplines en pointe l ann e derni re on peut citer l astrophysique ainsi que la climatologie et la m t orologie qui ont pris toute la mesure de l in t r t du calcul intensif Dans d autres domaines en revanche la diffusion du calcul intensif reste plus lente je pense notamment des disciplines comme la chimie et la g ologie o le calcul intensif ne concerne toujours qu une mino rit de chercheurs Autre sujet de pr occupation la formation les scien tifiques capables de faire de la simulation num rique par le calcul intensif sont encore trop peu nombreux et les supercalculateurs restent des b tes difficiles programmer donc utiliser Des efforts ont t en trepris pour mettre en ceuvre des formations dans le domaine de la simulation num rique et du calcul in tensif mais ils ne seront payants qu long terme Plus globalement l ann e 2011 a t marqu e par l mergence de la question du Big Data II ne suffit pas de disposer de
10. Des calculs LES de diff rentes conditions op ratoires d un moteur 4 temps ont ainsi permis de mieux com prendre les raisons des variations cycliques et de proposer des mod les simples qui permettront d am liorer le contr le cycle cycle d un moteur 4 temps y compris en pr sence de fortes variations et d en limiter les impacts n gatifs Simulation des instabilit s de combustion dans un moteur combustion interne Engine CFD and System Simulation Dept IFP Energies Nouvelles IFPEN Equipe K Trufin C Pera S Richard O Colin C Angelberger Moyens GENCI JADE CINES Projet de recherche issu du comit th matique M canique des fluides fluides r actifs fluides complexes CT2 Photo Osvaldo Gago Creative Commons ENVIRONNEMENT ET NERGIE MA OLUTION DU CLIMAT Pr voir l volution future du climat et r pondre aux questions pos es la soci t sur le r chauffement climatique suite l augmentation des gaz effet de serre est un d fi pour toute la plan te Le travail sur la mod lisation de l volution climatique est structur internationalement par le Groupe d experts Intergouvernemental sur l Evolution du Climat GIEC dont le 5 rapport d tape AR5 doit tre publi en septembre 2013 apr s une s rie de congr s internationaux et de publications des r sultats interm diaires Les quipes fran aises m nent depuis plus de trois ans des travaux coordonn s dans le cadr
11. Plusieurs pr sentations se sont succ d es tout au long de la journ e pour illustrer les b n fices scien tifiques que les supercalculateurs p taflopiques per mettent d esp rer La d monstration a t r alis e 40 dans diff rents domaines scientifiques l astrophy sique la climatologie la m canique des fluides les hautes nergies les plasmas laser les sciences de la vie et la dynamique mol culaire Une table ronde r unissant cinq des laur ats du prix Bull Fourier voir page 12 et des pr sentations de posters ont galement favoris les changes entre participants sur ce qu implique l acc s aux ressources p taflopiques en termes par exemple de passage l chelle de nouvelles m thodes de nouvelles appli cations Enfin la pr sentation par GENCI de PRACE et de CURIE a permis d encourager les chercheurs sou mettre des projets en r ponse aux appels proposi tion mis par PRACE UN PARTAGE D EXP RIENCE R USSI Durant cette journ e les changes ont t nombreux et fertiles qu il s agisse de l acc s aux ressources p taflopiques ou de questions plus techniques sur le portage des codes par exemple Ce partage d exp rience r ussi a mis en vidence qu il tait n cessaire d accompagner les quipes de recherche donc de p renniser un rendez vous annuel GENCI organise fin 2012 une nouvelle journ e de d bats pour faire le point sur l tat de l art et favoriser l
12. adapt aux pro cesseurs de derni re g n ration install s sur CURIE en jeu en d terminer les facteurs importants et sugg rer de nouvelles pistes th rapeutiques GENCI Cr en 2007 par les pouvoirs publics pour placer la France au meilleur niveau europ en et international dans le domaine du calcul intensif GENCI associe les principaux acteurs de la recherche acad mique dans ce domaine voir page 36 GENCI a pour missions de financer et coordonner la mise en uvre de la strat gie francaise d quipement des trois centres natio Grand quipement national de calcul intensif naux de calcul intensif pour la recherche civile gt participer pleinement l organisation et la r alisation d un espace europ en du calcul intensif pour recherche A ce titre GENCI repr sente la France au sein de PRACE gt gt promouvoir la simulation et le calcul intensif aupr s des industriels grands groupes comme PME et dans la sph re de la recherche fondamentale et technologique GENCI est une soci t civile d tenue 49 96 par l Etat repr sent par le Ministere de la recherche et l en seignement sup rieur 20 par le CEA 20 96 par le CNRS 10 par les Universit s qui sont repr sent es par la conf rence des pr sidents d universit et 1 par Inria Ces premiers r sultats tr s prometteurs d montrent qu avec CURIE la pr cision n cessaire aux explora tions F chelle des processus chimiques l
13. au 31 d cembre 2011 Pr sident du Conseil Catherine RIVIERE PDG de GENCI Repr sentant l tat Robert PLANA directeur scientifique et chef du Service de la strat gie en recherche et innovation au Minist re de l enseignement sup rieur et de la recherche MESR DGRI et Bernard CARRIERE conseiller au Minist re de l enseignement sup rieur et de la recherche MESR DGESIP Repr sentant le CEA Jean Paul DURAUD directeur adjoint des Sciences de la mati re CEA DSM et Christophe BEHAR directeur de l nergie nucl aire CEA DEN Repr sentant le CNRS Philippe BAPTISTE directeur de l Institut national des sciences informatiques et de leurs interactions CNRS INS21 et Jean Fran ois STEPHAN direc teur de l Institut national des sciences de l Univers CNRS INSU Repr sentant les Universit s Daniel EGRET directeur de l Ob servatoire de Paris et Guy COUARRAZE pr sident de l Universit Paris Repr sentant invit du Minist re de l Industrie Franck TARRIER chef du bureau Logiciel la Direction G n rale de la Comp titivit de l Industrie et des Services DGCIS Repr sentant Inria Antoine PETIT directeur g n ral adjoint et Bruno SPORTISSE directeur du Transfert et de l Innovation Au titre du contr le conomique et financier de l tat Jean Claude PERREL contr leur d tat Composition du Comit consultatif administratif et financier de GENCI au 31 d cembre 2011 Repr sentant l tat Sylvie AMBLARD
14. charg e d tudes au d partement de la gestion et du pilotage budg taires des programmes la DGRI MESR DGRI Repr sentant le CEA Patrick GUYARD directeur financier adjoint Repr sentant le CNRS Isabelle ALECI chef du P le d appui financier la science Repr sentant les Universit s Michel DELLACASAGRANDE ancien directeur financier de l Education nationale Composition de la Commission des march s de GENCI au 31 d cembre 2011 Repr sentant l tat Philippe AJUELOS chef de la mission des achats du Minist re de l Education Nationale et Sylvie AMBLARD charg e d tudes au d partement de la gestion et du pilotage budg taires des programmes la DGRI MESR DGRI Repr sentant le CEA Laurence GASSE service commercial du CEA Saclay et Thibault PELLETIER Direction des Achats et Partenariat Strat gique du CEA Repr sentant le CNRS Jean Eudes FOUMENTEZE chef de bureau de la r glementation la DAJ du CNRS et Vincent GOUJON directeur de l UPS 2295 achats et coordination des achats du CNRS Repr sentant les Universit s Michel DELLACASAGRANDE ancien directeur fi nancier de l Education nationale et Yves LE RAY Directeur administratif et financier de SOLEIL et pr sident de la commission des march s pour deux ans Composition du Groupe technique de GENCI au 31 d cembre 2011 Repr sentant l tat Laurent DESBAT conseiller au Minist re de l enseignement sup rieur et de la recherche Repr sentant le CEA
15. chercheur au CORIA COmplexe de Recherche Interpro fessionnel en A rothermie unit mixte CNRS Universit de Rouen INSA Rouen est un utilisateur r gulier des moyens de GENCI Vous avez b n fici d heures de calcul sur les moyens nationaux de GENCI Quels r sultats en at tendiez vous Les heures de calcul sur les moyens nationaux nous permettent de contribuer la mo d lisation de la combustion turbu lente de l atomisation primaire la pr diction des polluants Ces heures sont destin es la r a lisation de simulations haute r so lution d coulements fortement turbulents pour am liorer notre compr hension des ph nom nes physiques et proposer de nouveaux mod les pr dic tifs Par ailleurs une part de plus en plus importante de notre travail consiste optimiser nos outils de simu lation pour tirer parti des plateformes massivement parall les L acc s ces ressources de calcul a t il permis de r pondre vos attentes et probl matiques Les ressources nationales sont aujourd hui indispen sables pour mener bien nos travaux et elles r pon dent tr s bien nos probl matiques Naturellement nous sommes toujours impatients de voir arriver de nouvelles machines encore plus puis santes pour augmenter la r solution de nos simula tions et largir le spectre des ph nom nes physiques observables Vous avez galement b n fici de cinq millions d heures de calcul sur les moyens e
16. comme outil d explora tion du monde microscopique avec une pr cision in gal e J sont attendus Gains en temps de simulation Enfin ECR Lab travaille avec la direction des sciences du vivant du CEA CEA DSV sur POLARIS un code de simulation mol culaire d velopp par Michel Ma sella Ce code pr sente un grand int r t pour les firmes pharmaceutiques pour identifier plus rapide ment et cibler avec une grande pr cision les mol cules qui pourraient faire l objet d une production et de tests in vitro Des gains tr s importants en temps de simulation ont t ainsi r alis s ouvrant la voie un criblage acc l r des mol cules et donc la production plus ra pide de nouveaux m dicaments Infrastructure PRACE Vers une Europe du calcul intensif SD nuipiier Avec la mont e en puissance de l infrastructure europ enne de calcul intensif PRACE dans laquelle GENCI repr sente la France l Europe marque des points face aux autres grandes puissances dans le monde uinze petaflop s au total Qc ce que PRACE l infra structure europ enne de calcul in tensif mettra disposition des chercheurs acad miques et des in dustriels europ ens fin 2012 Cette puissance de calcul est large ment quivalente au supercalcula teur le plus performant du moment la machine japonaise K qui a atteint la dizaine de peta flop s selon le dernier classement du Top 500 en novembre 2011 PRACE doit cett
17. comp titivit des Etats dans les do maines scientifiques et industriels En science le calcul intensif est indispensa ble pour r soudre des questions ma telle que la jeures et complexes pr diction de l volution du climat Dans l industrie le calcul intensif contribue par exemple r duire le nombre de tests n cessaires pour concevoir un produit PRACE doit continuer promouvoir lar gement l utilisation du calcul intensif au pr s des chercheurs et des industriels Quelle est votre vision pour les ann es qui viennent AB PRACE doit tre reconnu comme ou vrant la voie des d couvertes scienti fiques de grande envergure ainsi qu au d veloppement de la recherche indus trielle dans toutes les disciplines au b n fice de la comp titivit europ enne et de la soci t toute enti re Autre axe im portant PRACE doit continuer militer pour l organisation d un espace europ en de la recherche et de l innovation dans lequel le calcul intensif est pleinement in s r PRACE doit ainsi permettre aux in dustriels europ ens d acc der des syst mes de pointe Plus encore PRACE doit aider au d veloppement des sys t mes et des composants n cessaires la conception des prochaines g n rations de supercalculateurs en lien avec l indus trie du HPC en Europe CR Le fait qu en seulement trois ans nous ayons travaill collectivement et mis en place une structure op rationnelle est
18. des lectrons relativistes dans les plasmas la densit du solide Centre de physique th orique CPhT UMR 7644 CNRS cole Polytechnique Responsable projet A H ron Moyens GENCI BABEL CNRS IDRIS 200 Comit th matique Physique Tu th orique et physique des plas mas CT5 2 oz ER 200 QUELQUES IMAGES DE CALCUL R activit chimique et dynamique D partement de Chimie Mol culaire Universit Joseph Fou rier Grenoble Responsable projet A Milet Moyens GENCI VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique lt Chimie quantique et mod lisation mo l culaire CT8 100 50 0 Bb 400 100 50 0 50 100 Calculs ab initio des noyaux de masse A lt 60 MeV Centre d tudes nucl aires de Bordeaux Gradignan CENBG avec CEA IRFU et University of Surrey UK Responsable projet M Bender Moyens GENCI TITANE CEA CCRT Comit th matique Physique th orique et physique des plasmas CT5 Remerciements Christian ANGELBERGER IFP nergies Nouvelles Edouard AUDIT CEA Jacques BLUM Universit de Nice Michel CAFFAREL CNRS Juliette CHABASSIER Inria Emmanuel CHALJUB Universit Joseph Fourier Rui DA SILVA Danielson Engineering Francis DAUMAS CINES Hugues DIGONNET Mines ParisTech Marc DOLLFUS ECR Lab Juan ELEZGARAY Chimie et Biologie des Mem branes et des Nano objets Denis GIROU CNRS IDRIS Sylvie JACQUEMOT cole
19. des petits cailloux taient d effectuer des additions et des soustractions sur des calculus en latin que nous parlons aujourd hui de calcul nombres entiers nombre d animaux dans un troupeau nom Calcul a conserv son acception originale en m decine o il d bre de soldats dans une arm e nombre de jours dans un ca signe toujours un lt caillou gt c est dire une masse min rale qui lendrier prix payer lors d une transaction ou imp t peut notamment se former dans les voies urinaires calculs r naux Ces objets pouvaient galement tre faconn s en argile sous ou biliaires calculs biliaires la forme de demi sph res ou de sph res par exemple Lors de fouilles organis es en 1977 Suse les arch ologues ont ainsi mis au jour des bourses en terre cuite scell es contenant des billes en terre crue datant de 3300 av J C et qui servaient d archives aux comptables sum riens de transactions plexes longueurs dur es proportions Avec la machine calculer que Pascal pr sente en 1645 certaines op rations mas sont automatis es additionner et soustraire deux nombres de fa on directe faire des ana et des divisions par r p titions L objectif du math maticien philosophe Aider son p re nomm surintendant des finances de Haute Normandie bien calculer les recettes fiscales de la province La Pascaline ouvre la voie au d veloppement du calcul m canique d abord en Europe pui
20. en plus large Pour ce qui concerne les simula tions multi chelles le d veloppe ment de nouvelles strat gies de calcul permettant d int grer les diff rentes chelles spatiales et temporelles de calcul pour aider la conception de nouveaux ma t riaux est pr voir Thierry Massard CT10 Nous manquons de sujets vocation in dustrielle ces aspects devraient tre davantage d velopp s I faut poursuivre les efforts d in formation et de communication aupr s des chercheurs de ces do maines ATTRIBUTION DES HEURES SUR LES MOYENS NATIONAUX APPELS PROJET 2 sessions par an Deux appels projets sont organis s chaque ann e pour tout uti lisateur acad mique ou industriel souhaitant acc der aux moyens de calcul nationaux pour des travaux relevant d une mis sion de service public de recherche ou d enseignement sup rieur D p t des demandes sur www edari fr VALUATION SCIENTIFIQUE Dix comit s th matiques CT Le premier appel projets a lieu durant le dernier trimestre de l ann e n 1 pour une attribution des heures au 1 janvier de l an n e n il concerne le d p t de nouveaux projets ou le renouvelle ment de projets existants Le second appel projets compl mentaire est r alis durant le deuxi me trimestre de l ann e n pour une attribution au 1 juillet de la m me ann e il concerne le d p t de nouveaux dossiers ou des demandes compl mentaires pour les doss
21. et trois brins O CBMN L quipe de recherche a montr que X n L C les propri t s thermodynamiques de 2 ces syst mes ne sont pas uniquement dict es par leur s quence ce qui tait jusqu alors g n ralement admis mais galement par leur F agencement spatial Les nergies d appariement entre deux brins sont celles du mod le plus proche voisin Si le calcul des pro pri t s thermodynamiques est possible de fa on exacte pour des structures usuelles lin aires d ADN les contraintes de courbure impos es par le pliage des origamis ADN n cessitent un traitement num rique par des simulations de type Monte Carlo Cette tude a permis de simuler des cycles de pliage d pliage pour des structures non lin aires trois et quatre brins d ADN et de mettre en lumi re des m canismes de pliage coop ratifs o la pr sence d un brin peut faciliter l hybridation d un Pliage de petits origamis autre brin Elle a galement mon NE NTIC AI TEL EME tr que la topologie du motif d hy Responsable projet J Elezgaray bridation a une importance pour Moyens GENCI JADE CINES d terminer des propri t s telle que la temp rature de fusion de Eee RER ISU Y EU Cul TET EUCH ces structures temp rature la et biologie gt CT7 Photo Flickr Creative Commons quelle les brins se d sapparient MAT RIAUX XPLORER LA EE Les mat riaux qualifi s de lt
22. inf rieure le mat riau se voit ra pidement parcouru d un r seau complexe de fissures UPMC Cette d marche est un pas suppl mentaire vers la compr hension d une famille de ph nom nes complexes de comportement des mat riaux Une comparaison avec des r sultats exp rimentaux est en projet Simulation num rique de la multi fissuration sous chargement thermique par l approche variationnelle de la rupture fragile Institut Jean Le Rond d Alembert UMR7190 Universit Pierre et Marie Curie et CNRS Responsable projet C Maurini Moyens GENCI BABEL CNRS IDRIS Projet de recherche issu du comit th matique Nouvelles applications et applications transverses du calcul intensif 10 Photo Creative Commons Le projet BINGO s attaque aux 4 9 de mati re ordinaire encore non observ e Cette mati re est situ e dans le milieu intergalactique c est dire entre les galaxies BINGO simule ce milieu m connu pour pr parer les futures missions observationnelles qui braqueront leurs instruments dessus sondes t lescope spatial A cette fin il faut partir d un tat connu tr s ancien de l univers le fond cosmologique mis 400 000 ans apr s le Big Bang int grer les lois phy A siques dominantes la gravit l hydrodynamique et la formation d toiles et laisser le sys t me voluer pour former un univers peupl de galaxies connect es par un r seau de filaments difficilement observable mais contena
23. mai 2010 F RE Cot xm Quatre fois par an depuis 2008 PRACE organise des coles saisonales destination des chercheurs d si reux de s aguerrir la pratique du petaflop s Co organis e par GENCI et le CEA l dition 2011 de la PRACE Autumn School s est d roul e du 25 au 27 octobre dans les locaux du Tr s Grand Centre de cal cul du CEA Consacr e la Programmation hybride avanc e la PRACE Autumn School a r uni une qui zaine de participants pour moiti d autres pays euro p ens Allemagne Espagne Finlande Italie Suisse et Turquie occasion pour eux de toucher du doigt pour la premi re fois les possibilit s offertes par le supercalculateur CURIE voir page 34 l occasion galement de tester avec une PME fran caise la validit de ce mod le de formation dans la perspective d une extension europ enne de l Initia tive HPC PME voir page 30 Alternant cours et travaux pratiques durant trois jours les diff rentes sessions anim es tour tour par le CEA NVI DIA BSC Allinea et CAPS avaient pour objectif de donner les clefs d une program mation hybride r ussie en pr sentant les outils les plus r cents disposition et en les mettant en pratique Autres Total P RACE la crois e Le calcul intensif avenir de l Europe Achim Bachem pr sident du Conseil de PRACE et Catherine Rivi re PDG de GENCI reviennent sur la gen s
24. mentaires l uvre dans les syst mes mol culaires complexes de la vie est d sormais accessible Explorer cette dimension c est pouvoir comprendre les m canismes Le calcul intensif un investissement capital pour l avenir par Catherine Riviere PDG de GENCI J ann e 2011 a t particuli rement d cisive pour GENCI Trois r sultats notamment l il lustrent et concr tisent les efforts que nous avons d ploy s depuis 2007 pour asseoir la poli tique nationale en mati re de calcul intensif En janvier 2011 le projet Equip meso port par GENCI avec dix partenaires acad miques et universi taires en r gion a t retenu au terme du premier appel pro jets Equipements d excellence dans le cadre des Investisse ments d avenir d ci d s par les pouvoirs publics Avec ce projet GENCI dispose d sormais des moyens de d velopper au ni veau r gional et en lien avec les centres universi taires de calcul la dynamique initi e en 2007 au niveau national Les premiers r sultats sont tr s en courageants voir pages 32 et 33 _ d D but juillet 2011 une premi re PME fran aise le motoriste nivernais Danielson Engineering obtenait d Oseo le financement de sa nouvelle plate forme de calcul dans le cadre de l initiative HPC PME mise en uvre par GENCI Inria et Oseo l expertise tech nique dont a b n fici Danielson Engineering avec HPC PME a permis cette entreprise non s
25. meso avec le change ment d chelle qu il implique est galement moteur pour la mise en ceuvre d une infrastructure co res ponsable d h bergement des moyens de calcul mu tualis e au niveau de l universit grenobloise Enfin l objectif de relayer localement l initiative HPC PME nous donne l occasion de mieux structurer et animer la relation avec les PME PMI en coordonnant les ac tions des structures universitaires grenobloises qui travaillent l interface recherche industrie dans le domaine de la mod lisation et du calcul Equip Meso renforce la dynamique r gionale et nationale Si le r le des r gions est essentiel pour le d veloppement des m socentres de calcul le projet Equip Meso accro t la dynamique r gionale autour de la mod lisation et du calcul intensif qui existait d j gr ce au projet Calcul Intensif en Rh ne Alpes dans le cadre d un financement du CPER 2006 2013 Les plateformes de calcul grenobloise et lyonnaise acquises en 2012 2013 seront co financ es par la r gion et ouvertes en partie l ensemble de la commu naut scientifique rh ne alpine Cela devrait stimuler les changes scientifiques au niveau r gional et ren forcer les actions d animation scientifique et de for mation port es par MaiMoSiNE Grenoble et le Centre Blaise Pascal Lyon Equip Meso permet galement de renforcer les liens avec les m socen tres partenaires en favorisant les changes d exp rience et exper
26. moins de tests Pour les avionneurs le calcul intensif est une tech nologie strat gique qui permet d optimiser les ni veaux de performance d un avion dans toutes ses composantes et d en garantir la conception Ainsi pour le design des ailes de son dernier n 350 Airbus a gagn 25 en temps de d velop pement et test moiti moins de prototypes en soufflerie baisse des co ts de 20 96 que lors de la conception de A380 Cette m me tendance s observe chez Boeing la firme de Seattle testait pr s de 80 prototypes d ailes en soufflerie au d but des ann es 80 elle n en teste plus que 5 ces derni res ann es Informations tir es du projet EESI voir page 29 Port e par GENCI Inria et OSEO l Initiative HPC PME a pour objec tif d aider les PME valuer et d montrer les gains de productivit et de comp titivit qu elles obtien draient en passant au calcul in tensif Lanc e le 1 septembre 2010 l initiative HPC PME est men e en partenariat avec quatre p les mondiaux de comp titivit Aerospace Valley a ronautique espace Axelera chimie et envi ronnement Minalogic solutions miniaturis es intelligentes pour l industrie et Systematic sys t mes complexes En 2011 un cinqui me p le de comp titivit a int gr HPC PME il s agit de Cap Digital contenus et services num riques En 2011 toujours l Initiative HPC PME s est ouverte aux centres uni versitaires de calcul
27. moyens de calcul puis sants il faut galement stocker et traiter efficace ment les donn es g n r es dans des temps compatibles avec ceux des projets de recherche Quelles sont selon vous les perspectives d volu tion de l usage du calcul intensif en France C est dans le domaine industriel que l usage du calcul intensif doit se d velopper Qu il s agisse de biotech nologies de nouveaux mat riaux ou d industries de pointe comme l a ronautique Aujourd hui hormis certains grands groupes comme Total le calcul inten sif demeure encore trop peu r pandu notamment dans les PME A cet gard les premiers r sultats de l initiative HPC PME port e par GENCI Inria et Os o sont tr s positifs et doivent tre encourag s Par ailleurs le d veloppement du calcul intensif dans la sph re acad mique permet d esp rer des avan c es majeures sur un certain nombre de sujets d terminants pour l avenir de notre soci t le climat la gestion des ressources la compr hension de l co nomie et des syst mes financiers Enfin le calcul intensif est et doit rester le fer de lance de l industrie informatique en g n ral Ainsi ce sont les besoins exprim s par les num riciens qui ont conduit au d veloppement des supercalculateurs hy brides beaucoup plus rapides que leurs grands fr res base de processeurs classiques Outre l architecture des machines on peut aussi es p rer des progr s dans le do
28. n cessaires l arriv e de l exascale vers 2020 n 2011 les travaux d ECR Exascale Computing Research Lab ont permis des avanc es majeures dans les deux domaines de recherche o il inter vient le co design d applications scientifiques et le d veloppement d outils logiciels ECR Lab est fort aujourd hui d une quipe de plus de trente chercheurs internationaux au large ventail de comp tences soutenus par les experts des orga nismes co fondateurs CEA Intel UVSQ Simulations plus complexes ECR Lab a travaill avec le Laboratoire de Chimie et Physique Quantique CNRS Universit de Tou louse et l UVSQ pour optimiser OMC Chem un code de simulation Monte 4 Carlo pour des applica tions dans le domaine de la chimie Con u par A Michel Caffarel et Anthony Scemama ce code permet par exemple de faire la lu gt satb e A 1 4 Efficacit et scalabilit ECR Lab travaille galement am liorer significative ment la mani re dont les applications parall les sont programm es et ex cut es efficacement sur les sys t mes actuels et venir R duire les besoins en m moire augmenter les per formances de l application et sa scalabilit sur un tr s grand nombre de c urs ce sont les domaines explo r s en utilisant un intergiciel middleware pour l ex cution parall le d velopp initialement par le CEA La scalabilit de MPC a t d mon
29. on esp re un fort retentissement international Nous devons donc poursuivre la construction de l cosyst me du calcul intensif en consolidant chaque niveau europ en national et r gional de telle facon que chacun acc de aux bons moyens de calcul En France les initiatives port es par GENCI notam ment le projet Equip meso pour d velopper les moyens des centres universitaires y contribuent tr s largement Nous sommes sur la bonne voie Les dix comit s th matiques de GENCI CT2 CI C14 CES Environnement m canique des fluides fluides r actifs fluides complexes Simulation biom dicale et applications la sant Astrophysique et g ophysique Physique th orique et physique des plasmas CT6 Informatique algorithmique et math matiques CT7 Syst mes mol culaires organis s et biologie CT8 Chimie quantique et mod lisation mol culaire CT9 Physique chimie et propri t s des mat riaux CT10 applications transverses et nouvelles application du calcul intensif Avanc es scientifiques 2011 Les r sultats mis en lumi re dans les pages qui suivent ont t obtenus durant l ann e 2011 sur les moyens nationaux de GENCI Ils sont le fruit de travaux conduits dans la dur e par des quipes souvent interdisci plinaires et internationales mais ne constituent qu une partie des r alisations 2011 Une autre s lection de r sultats est pr sent e sur le site de GENCI www ge
30. parallele qui a r uni une trentaine de participants Bordeaux du 28 novembre au 2 d cembre 2011 Une suite est pr vue en mai 2012 Equip meso fait partie des 52 projets retenus dans le cadre du premier appel projets Equipements d excellence dont les r sultats ont t annonc s d but 2011 Dot de 10 5 millions d euros sur 10 ans Equip meso est coordonn par GENCI et associe dix partenaires acad miques et universitaires le Centre de ressources informatiques de Haute Normandie CRIHAN le PRES Universit de Toulouse l Universit d Aix Marseille I l Universit Claude Bernard Lyon I l Universit Joseph Fourier Grenoble I l Universit de Stras bourg l Universit de Reims Champagne Ardenne le PRES Paris Sciences et Lettres repr sent par l Observatoire de Paris et l Ecole Normale Sup rieure l Universit Pierre et Marie Curie ainsi que la Maison de la simulation port e par le CEA avec le concours du Cerfacs et du GDR Calcul du CNRS Equip meso poursuit trois grands objectifs Bi Renforcer les capacit s de calcul intensif des centres Relayer localement l Initiative HPC PME m Offrir un service d excellence et de proximit en termes de formation d ducation ou de calcul compl mentaire des moyens nationaux gr ce une animation scientifique sp cifique un relais dans le cadre du d ploie ment en r gion de l Initiative HPC PME voir page 30 Dans le domaine de la formation la Mais
31. pr sent s en page 44 du rapport d activit s de GENCI concernent la fois des sujets proches du quotidien et forts enjeux soci taux et conomiques Tomi q J F Ec i E AL quum TL i Till JI A A j i Tog LJ e Retrouvez le bilan scientifique en page 38 gt PRIx BULL FOURIER TREMPLIN POUR JEUNES CHERCHEURS Pour sa 3 dition en 2011 le prix Bull Fourier est re venu Julien Bohbot chef de projet et ing nieur de recherche la Direction des techniques d applica tions nerg tiques d IFP nergies Nouvelles Ses travaux ont permis de parall liser l application IFP C3D c est dire la diviser en plusieurs t ches in d pendantes s ex cutant simultan ment pour gagner en rapidit de calcul utilis e pour simuler la combus tion des moteurs automobiles Les avanc es obte nues ouvrent des perspectives importantes de progres dans l am lioration des codes visant r duire les missions de polluants But Prix Bull Joseph F e eur we die BENT de la m daille F Fields 2 2010 qui TIENE dition 2 2011 et de Catherine Le Louarn responsable des op rations de GENCI Julien Boh bot re oit le prix Bull Fourier des mains de Matthew Foxton vice pr sident strat gie et marketing de Bull Bull Cr en 2009 avec le soutien de GENCI le prix Bull Fourier vise pro mouvo
32. qui n existent pas en changeant la forme ou la taille de la table les mat riaux utilis s et d couter le son qu ils produiraient s ils taient r ellement construits Voire de g n rer des sons d objets qui ne peuvent pas exister pour des raisons pratiques mat riaux invent s cordes de sept m tres de long piano Mod lisation et simulation num rique du piano par mod les physiques flottant sans cadre ni pieds mais qui Inria respectent les lois de la physique et Responsable projet J Chabassier dont le son parait plausible l oreille Moyens GENCI TITANE CEA CCRT et JADE CINES Un v ritable challenge scientifique im Projet de recherche issu du comit th matique Informatique algorith possible relever sans moyens de cal Que DTE eS ICONS E ERE culs la hauteur ENVIRONNEMENT ET NERGIE DUIRE LA POLLUTION La r duction de la consommation et des missions automobiles est un enjeu soci tal majeur Pour y r pondre IFP nergies Nouvelles IFPEN cherche mieux comprendre et ma triser le fonctionnement d un cycle l au tre d un moteur 4 temps essence qui s av re instable dans certaines conditions Le cycle 4 temps utilis en particulier dans les moteurs automobiles permet la transformation de l nergie chimique contenue dans le carburant en nergie m canique Or les variabilit s cycliques constat es freinent le d veloppement de nou veaux conc
33. s Laboratoire des Ecoulements G ophysiques et Industriels LEGI Universit INP de Grenoble amp CNRS Equipe Y Fabre G Balarac Moyens GENCI BABEL CNRS IDRIS Comit th matique M canique des fluides fluides r actifs fluides complexes CT2 Analyse de stabilit d coulements de type st Laboratoire DynFluid Arts et M tiers ParisTech Equipe J C Loiseau J C Robinet E Leriche Moyens GENCI VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique M canique des fluides fluides r actifs fluides complexes CT2 Projet STARS2 Simulations de la Turbulence de l Activit et de la Rotation du Soleil et des toileS CEA Direction des sciences de la mati re CEA DSM IRFU SAp LDEE UMR AIM 7158 Responsable projet A S Brun Moyens GENCI TITANE CEA CCRT JADE CINES VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique lt Astrophysique et g ophysique gt CT4 Projet SEISCOPE Imagerie du sous sol en trois dimensions par inversion des formes d ondes compl tes Geoazur Responsable projet S Operto Moyens GENCI BABEL CNRS IDRIS Comit th matique Astrophy sique et g ophysique CT4 V Etienne Geoazur Un nouveau type d antid presseur Laboratoire d Innovation Th rapeutique UMR 7200 Universit de Strasbourg Responsable projet D Rognan Moyens GENCI JADE CINES Comit th matique Syst mes mol culaires organis s et biologie gt CT7 Etude d
34. scientifique francaise a augment significativement en 2011 12 La part des heures attribuables pour la campagne 2011 a pu tre R partition des dossiers par comit th matique dur e 11 augment e de 75 8096 des mcr1 En charge de fixer les orientations strat giques et de r aliser les inves tissements prioritaires dans le domaine du calcul intensif pour la re cherche GENCI assure la fonction de ma trise d ouvrage nationale pour les moyens nationaux de calcul r partis dans trois centres TGCC CCRT du CEA CINES pour l enseignement sup rieur et IDRIS du CNRS qui ont un r le de maitrise d oeuvre des quipements voir pages 18 19 et 20 heures disponibles du fait de la bonne disponibilit des moyens de calcul nationaux et de leur capa cit supporter une charge impor tante Elle a galement b n fici de l ou verture de la tranche dite noeuds larges de CURIE voir page 34 en juin quelques projets pilotes Sur les 615 projets retenus 143 taient de nouveaux projets 23 96 contre 30 96 en 2010 Outre la vitalit de la communaut scientifique francaise ce taux de renouvellement d montre que les moyens de calcul sont d sormais utilis s dans la par les quipes de re cherche et sont ainsi devenus un outil de travail part enti re Globalement le nombre de pro jets d pos s 621 est rest stable par rapport l ann e pr c dente mais le nombre d heur
35. suppl men taire avant fin 2012 Au total ce sont six recrutements qui devraient tre r alis s d ici la fin de l ann e prochaine C est un rythme plus lev que pr vu 4 2 9 m SENE Q Q Ta hs a BOB it a5 Mes oi m IP 2m Quel regard portez vous sur l Initiative HPC PME C est un regard positif puisque nous sommes all s jusqu au bout de l accompagnement mis en place par HPC PME et que nous disposons d sormais des quipements ad quats pour faire de la combustion 3D Autre b n fice nous avons t propuls s sur le devant de la sc ne pour pr senter notre plateforme de calcul et c est videmment d terminant pour se faire connaitre Projet Equip meso SilDenutiptier Construire l chelle r gionale Coordonn par GENCI Equip meso vise consolider le calcul intensif en r gion dans toutes ses composantes formation quipement relais vers les industriels en associant dix partenaires universitaires our les partenaires du projet Equip meso l ann e 2011 a permis de mener bien trois ac tions d finir et mettre en place les modalit s de gouvernance du projet comit de pilotage et co mit d orientation lancer l acqui sition des calculateurs d signer La Maison de la Simulation a ga lement organis en collaboration avec le CERFACS et Inria une for mation sur l alg bre lin aire creuse
36. sur des applications existantes pour les adapter et les optimi ser au regard des contraintes attendues avec l exascale c est le co design Ses efforts se concentrent notamment sur l utilisation de modeles de programmation adap t s aux architectures sur la gestion des flux de don n es et la scalabilit des performances de l application Les collaborations actuelles concernent la g ophysique et les sciences de la vie avec des par tenaires la fois issus du monde de la recherche et de l industrie D autre part L ECR Lab d veloppe galement des outils logiciels visant caract riser et optimiser les perfor mances des applications scientifiques en vue des pro chains syst mes exascale Ces outils permettront aux d veloppeurs d am liorer le parall lisme la scalabilit les performances de calcul et le niveau de consommation electrique de leurs applications Ils aideront galement les concepteurs de mat riels et les experts en compilation optimiser leurs produits WWW exascale cc ii La plupart des outils mis au point par ECR Lab auront t publi s en Open M source en 2012 Premiers SUCC S pour ECR Lab En 2011 les travaux du laboratoire ont permis des avanc es majeures Retour sur les r sultats obtenus par ECR Lab lanc fin 2009 par le CEA GENCI Intel et l Universit de Versailles Saint Quentin en Yvelines et qui contribue pr parer les architectures mat rielles et logicielles
37. sur les supercalculateurs voir graphique ci contre d mon trant leur tr s bonne disponibilit gr ce l efficacit des quipes des centres de calcul Ce surbooking contr l a permis de tirer le meilleur parti des qui pements m me s ils se sont re trouv s la limite de leur charge maximale 80 96 DYNAMIQUE DE U COSYST ME Les ressources de GENCI s inscri vent pleinement dans l cosys t me national du calcul intensif en 2011 13 96 des projets b n fi ciaient d un soutien industriel et 42 96 d un soutien de l Agence na tionale de la recherche ANR PW Les projets b n ficiant d un sou tien de l ANR 261 ont fortement augment en 2011 ils ne repr sentaient que pr s d un tiers des dossiers en 2010 29 96 R partition des dossiers ANR par CT 1 QUILIBRE DES PROJETS En 2011 sur l ensemble des allo cations r alis es le nombre de projets scientifiques 13 96 ayant b n fici de plus d un million d heures CTl EMCI MCTS ECTO BCT ECT 10 Quant aux 82 projets b n ficiant d un soutien industriel par exem ple prise en charge d une partie du financement du projet ou des bourses destin es aux doctorants impliqu s dans le projet ils sont tr s majoritairement issus de deux comit s th matiques M ca nique des fluides fluides r actifs fluides complexes CT2 pour moiti et Chimie quantique et mod lis
38. syst mes quantiques fortement corr l s gt constituent un d fi central de la phy sique de la matiere condens e Ces mat riaux sont tels que les interactions entre lectrons induisent des effets physiques nouveaux C est le cas de certains oxydes de cuivre qui pr sentent notamment des propri t s supraconductrices non conventionnelles supraconductivit haute temp rature mais aussi un ensemble de phases qui leur sont propres temp rature ambiante Une tude extensive de ces mat riaux est indispensable en vue des perspectives d applications technologiques qu ils offrent nouveaux supraconducteurs meilleurs thermo electriques interfaces compos es de ce type de mat riaux est alors n cessaire d introduire pour ce type de mat riaux de nouveaux concepts relatifs au comporte ment collectif des lectrons Par exemple la nature du m canisme l origine de la supraconductivit haute temp rature n est toujours pas tablie bien qu un consensus se d gage sur le fait que l appariement des lectrons paires de Cooper est d un m canisme purement lectronique et non une interaction lec tron atome comme dans la supraconductivit conventionnelle Bien que la structure de ces mat riaux soit bien connue un calcul direct de leurs propri t s est hors de port e souligne Olivier Parcollet responsable du projet II est donc imp ratif de d gager les degr s de libert collectifs mergeant basse nergie afin
39. tudes tradition nelles se bornent supposer l existence d une premi re microfissure avant d tudier sa propagation ven tuelle Bien que suffisamment complexe en soi ce probl me ne permet pas une compr hension globale du ph nom ne Corrado Maurini et Blaise Bourdin se proposent de ne plus supposer aucune microfissure ori ginelle Leur but est de simuler l apparition puis l volution d une fissure dans un mat riau intact soumis un choc thermique Pour cela ils disposent d un arsenal math matique approche variationnelle minimisa tion de fonctionnelle et num rique solveurs sp cifiques codes hautement parall lis s bien r d Probl me tant donn qu il est difficile de pr voir le lieu et le moment d apparition de la fissure et qu il est important de bien la d crire il faut disposer d une simulation tr s pr cise en tout point du mat riau En termes techniques le maillage en l ments finis doit tre tr s fin tout en tant uniforme En deux dimensions je peux encore faire tourner mes mod les sur le cluster de mon laboratoire mais en trois dimensions c est impossible II faut r soudre des quations avec des dizaines de millions de degr s de libert gt commente Corrado 4 Maurini Sur des machines telles que BABEL il est d sor mais possible d obtenir le type de simulations ci contre ou les lt trous gt repr sentent la mati re non endommag e Soumis un choc thermique sa surface
40. 10 petaflop s Les supercalculateurs qui composent l in frastructure PRACE ont t concus avec des architectures diff rentes mais com pl mentaires afin de couvrir l ensemble des besoins des scientifiques R partis sur le territoire europ en ils permettent chaque scientifique de choisir le super calculateur le mieux adapt ses travaux de recherche AB PRACE constitue un l ment fort de coop ration et de coordination entre pays europ ens et cela a produit de la valeur ajout e dans bien des aspects Nous en recueillons d j les fruits no tamment dans le fait que les autorit s po pays europ ens ont pris conscience de l im litiques dans beaucoup de portance du calcul intensif et sont donc en cons quence en train de booster et de mieux structurer leurs quipements en calcul intensif Quel soutien PRACE offre t il aux cher cheurs AB Le but de PRACE est d offrir en Eu rope un acc s ind pendant au calcul in tensif consid r comme une des technologies cl s du si cle Sur le plan politique les b n fices attendus du calcul intensif pour la science et l cono mie dans chaque pays europ en et l chelle du continent sont le leitmotiv de PRACE En outre les centres TierO qui se ront partie prenante du d veloppement de PRACE gagneront en visibilit en tant que repr sentants nationaux d une suc cess story europ enne CR Le calcul intensif permet d accroitre la
41. 2 rue de l glise 75015 PARIS 01 42 50 04 15 Directeur de la publication Catherine RIVIERE Coordination conception et r alisation Laetitia BAUDIN avec la participation de Nicolas MIGNEREY sur la partie scientifique Contribution des MOE Christine M NACH CEA CCRT Francis DAUMAS CINES Denis GIROU CNRS IDRIS Impression JVImpression Photo de couverture Obea Communication La maladie d Alzheimer est d clench e par le fonctionnement anormal d une prot ine particuli re appel e R amylo de Selon une des hypoth ses avanc e par les chercheurs certains ions m talliques pourraient favoriser l accumulation progressive de cette prot ine sous forme de plaques amyloides l origine du dys fonctionnement et de la d g n rescence des neurones Mieux comprendre l action des ions m talliques sur la R amylo de constitue donc un v ritable enjeu scientifique En d cembre 2011 une quipe de recherche CNRS Universit de Toulouse a r ussi mod liser cette pro t ine avec une tr s grande pr cision Leurs calculs ont t r alis s pour la premi re fois sur la quasi totalit des c urs de calcul du supercalculateur CURIE voir page 34 avec le logiciel QMC Chem et se sont r v l s plus fiables que ceux obtenus jusque l par l utilisation de m thodes classiques Plus t t dans l ann e ce code avait b n fici d une optimisation par les quipes d ECR Lab voir page 23 pour tre
42. 6 BRODIE a d finitivement t arr t fin 2011 En 2011 l actuel parc de machines a continu d tre ex ploit dans l attente de son renouvellement escompt partir du second semestre de 2012 En 2011 toujours la diversification de l utilisation de BABEL par les diff rentes communaut s scientifiques s est poursuivie gage important pour la pr paration des appli cations aux volutions technologiques venir S il n y a donc pas eu en 2011 d volutions mat rielles concernant les moyens de calcul l IDRIS a n anmoins consolid ainsi qu il y proc de intervalles r guliers les cAPACIT S DE TRAI TEMENT ET DE STOCKAGE DE SA MACHINE D ARCHIVAGE afin de suivre la croissance continue des besoins de stockage de ses uti lisateurs Fin 2011 pour assurer ses missions l IDRIS comptait 34 personnes essentiellement r parties entre les quipes en charge du bon fonctionnement mat riel et logiciel des su percalculateurs et de toutes les machines de service qui leur sont associ es et une quipe de support aux utilisa teurs qui assure outre une permanence d assistance une expertise pour le support applicatif sur projets un pro gramme ambitieux de formation une t che continue de documentation et une veille technologique sur tous les aspects applicatifs du calcul intensif Ainsi qu il le fait depuis sa cr ation l IDRIS a continu de proposer un PROGRAMME TR S SOUTENU DE FORMATIONS des tination de ses
43. L administration syst me de l ensemble des quipements est maintenant r alis e par les quipes CEA Une cinquantaine d experts CEA en calcul intensif mutua lis s au niveau du complexe de calcul d finissent les vo lutions des centres de calcul participent la R amp D de certains sous ensembles et travaillent l optimisation nerg tique Ainsi l nergie d gag e par les supercalcula teurs du TGCC est elle utilis e pour chauffer le b timent Par ailleurs le CCRT en tant que centre de calcul ouvert des partenariats industriels favorise les changes et les collaborations entre le monde de la recherche acad mique et celui de l industrie dans le domaine de la simu lation num rique haute performance Dans le cadre de ce partenariat industriel un nouveau supercalculateur de 200 Tflop s sera install en 2012 Des FORMATIONS sont p riodiquement propos es pour per mettre aux utilisateurs de tirer pleinement parti des ar chitectures mises en ceuvre sur le centre de calcul En 2011 une session sur la programmation parall le MPI OpenMP et deux autres sur l environnement de d ve loppement Cuda et HMPP ont t organis es L cole d au tomne PRACE a galement eu lieu au TGCC en 2011 voir p 27 Concernant l animation scientifique la 8 DITION DES JOUR N ES SCIENTIFIQUES CCRT a rassembl plus de 120 partici pants le 20 octobre 2011 au TGCC sur le th me Simulation et flots de donn es C
44. Laurent CROUZET assistant du directeur des Sciences de la mati re en charge du calcul intensif et de l informatique CEA DSM et Jacques DAVID coordinateur PRACE GENCI HPC pour la Direction de l nergie nucl aire CEA DEN Repr sentant le CNRS Michel DAYD d l gu scientifique de l Institut national des sciences informatiques et de leurs interactions CNRS INS21 en charge des grilles de calcul et du HPC et Serge FAYOLLE directeur de l IDRIS Repr sentant les Universit s Francis DAUMAS directeur du CINES Repr sentant Inria Thierry PRIOL directeur scientifique adjoint aupr s de la direction de la recherche et de la direction des partenariats europ ens en charge du domaine R seaux syst mes et services calcul distribu et Jean ROMAN directeur scientifique adjoint aupr s de la Direction de la recherche en charge du domaine lt Math matiques appliqu es calcul et simulation QUIPE Sous la conduite de Catherine Rivi re GENCI dispose d une quipe de neuf personnes Catherine RIVI RE Alain LICHNEWSKY St phane REQUENA PDG Responsable scientifique Responsable technique Laetitia BAUDIN Edouard BRUNEL Catherine LE LOUARN Responsable communication Secr taire g n ral Responsable des op rations Virginie MAHDI puis Pascal MOUSSIER Ma t CAMPEAS Arnaud DELIMOGES Responsable projets Assistante Suivi administratif et financier des projets europ ens CHIFFRES CL S Le financement de GENCI est pr
45. PRACE donne les moyens l Europe de faire merger un un succ s en soi v ritable cosyst me autour du calcul in tensif Avec la communaut scientifique avec les acteurs industriels avec les ins tances nationales et internationales cet cosyst me permettra nos laboratoires de recherche et finalement nos entre prises d accroitre leur comp titivit C est un investissement capital pour l avenir En route vers rexascale L Europe de l exascale est sur les rails D finir un agenda europ en pour pr parer et tirer le meilleur parti des futures ar chitectures exaflopiques attendues vers 2020 tel tait l objectif de l European Exas cale Software Initiative EESI dont GENCI tait partie prenante Bie 10 et 11 octobre 2011 Lors de la conf rence finale de l European Exascale Soft ware Initiative EESI le constat est unanime conform ment aux objectifs du projet l Europe dis pose d sormais d une feuille de route pour l exas cale assortie d un ensemble de recommandations Durant dix huit mois plus de 150 experts europ ens du calcul intensif y compris des d veloppeurs de lo giciels scientifiques et des utilisateurs universitaires comme industriels ont t mobilis s pour d finir les meilleurs moyens de relever le d fi de l exascale Car c est un immense d fi de pr parer les chercheurs Le workshop des 29 et 30 juin 2011 en France EESI prenante une s rie d
46. Polytechnique William JALBY ECR Lab Dimitri KOMATITSCH CNRS Bernadette LEPETIT CRISMAT Patrick MASCART Observatoire Midi Pyr n es Thierry MASSARD CEA Guillaume MAURIN Institut Charles Gerhardt Corrado MAURINI Universit Pierre et Marie Curie Christine M NACH CEA CCRT Vincent MOUREAU CORIA Olivier PARCOLLET Institut de physique th orique du CEA Alain PASTUREL CNRS Fran coise PAUZAT Laboratoire de chimie th orique Olivier PIRONNEAU CSCI Yann RASERA CNRS Jean Louis RICHARD Yves Henri SANEJOUAND Universit de Nantes Anthony SCEMAMA CNRS Verena THALER J lich Marc THIRIET Universit Pierre et Marie Curie et Luc VERVISCH CORIA y LT P e P ALES 19 Qe Ld CAN sat KI RATS KATA NE N i VA m 7 ag T3 arr ANNE DV 18 NE NE La CA SON NAN lt WANT ded NANA 2 AAA PP CEPR s pA b d p f s an P lt 4 A A ATA AVP Pa ff fiv Jy Le 2 gt a UN VAA 19 x lt 32 NZ A las 7 va Y DS m 1 br AC s Ze VJ I W Nav VMWV MV ar x P JA NI r Naves E NX e ve
47. RS avec ce nouvel investissement qui devrait se concr tiser dans le courant du premier semestre 2012 GENCI aura achev de renforcer les moyens de calcul nationaux apr s ceux du CINES avec le super calculateur JADE et ceux du CEA avec TITANE et CURIE Un cycle s ach vera donc mais le lien avec les communaut s scientifiques devra tre plus que ja mais d velopp pour les aider prendre la pleine mesure des outils mis leur disposition C est dans cette perspective que GENCI a organis en mai 2011 Paris une journ e de s minaire bap tis e Petaflop s mode d emploi R unissant une centaine de participants grands utilisateurs scienti fiques du calcul intensif et jeunes chercheurs ce s minaire leur a donn l occasion d changer sur leurs probl matiques respectives et les avanc es qu ils at tendent notamment du passage au petaflop s voir page 21 Devant le succ s de cette journ e GENCI a d cid de la p renniser Rendez vous est pris en no vembre 2012 pour parler une nouvelle fois des usages du calcul intensif al us i de D T Le supercalculateur CURIE de GENCI concr tisation de l engagement de la France dans PRACE CNRS Phototh que Cyril Fr sillon D montrer les b n fices du calcul intensif Car un supercalculateur aussi puissant soit il n est qu un outil au service de la production de connais sances A cet gard les dix r sultats pr sent s d
48. amment quatre dans la Physi cal Review Letters LE BILAN SCIENTIFIQUE TAT DES LIEUX Jacques Blum CT6 Les 23 dossiers soumis et retenus en 2011 ont un tr s bon niveau Ils se r partissent peu pr s gale ment en deux cat gories ceux ayant trait l algorithmique du cal cul parall le sous toutes ses formes et ceux plus sp cifique ment d di s des th mes applica tifs L ensemble de ces travaux a donn lieu en 2011 au moins 35 publications dans des journaux comit de lecture ou des actes de conf rences internationales sou mis r f r s Yves Henri Sanejouand CT7 59 projets ont t rete nus en 2011 La qualit des dossiers est tr s correcte avec un noyau dur d habi tu s particuli rement productifs Marie Bernadette Lepetit CT8 97 projets ont t retenus en 2011 et ont donn lieu 224 publica tions dans des revues comit de lecture Les dossiers soumis sont pour l es sentiel de bonne qualit la fois en termes de r daction et de mon tage du projet de justification et d valuation des moyens deman d s que de r sultats scientifiques vis s Alain Pasturel CT9 Le bilan de l ann e 2011 montre une sta bilit du nombre de projets avec un peu moins d une centaine de projets structur s au tour d quipes comprenant trois quatre permanents en moyenne 70 96 de ces projets ont t jug s excellents et le taux de r
49. anes pleins ou creux le plus souvent tr s d formables incluant certains milieux fluides comme le sang sont cibl s par des tudes biom caniques m canique des milieux continus En bioinformatique l enjeu est de d chiffrer les relations entre g notypes et ph notypes et les corr lations entre le g nome des individus la nutrition l environnement et le mode de vie parmi d autres facteurs qui influencent l histoire naturelle des individus leur sant et les pathologies qui les affectent L analyse du cadre transcriptionnel et translationnel expression all le sp cifique expression g nique variable selon le contexte l pissage alternatif r gulation par les petits RNAs etc est n cessaire pour la mise en vidence des caract res associ s aux affections En r sum il s agit chez un sujet donn de d terminer son potentiel d velopper certains types de pathologies et dans la mesure du possible de pr venir son apparition et tout au moins de minimiser les complications susceptibles de survenir au cours de l volution de cette ma ladie Les mod les des ph nom nes biochimiques et biophysiques reposent le plus souvent sur des quations aux d riv es partielles d ordre et de complexit variables Ces syst mes d quations n ont de solutions ana lytiques que dans des cas tr s simplifi s trop loign s de la r alit N anmoins de tels cas peuvent tre ex ploit s pour valider le mod le num rique En r gl
50. ans la partie Bilan scientifique de ce rapport d activi t s voir page 44 montrent tous les b n fices que la science et plus largement la soci t peuvent tirer de la simulation num rique par le calcul intensif Cette d monstration est une des conditions de leur d veloppement dans l industrie comme dans le monde de la recherche Ainsi en d cembre 2011 GENCI a t auditionn par le S nat en compagnie de repr sentants du CEA et de M t o France Objec tif pr senter les apports de la simulation num rique la gestion des risques et la prise de d cision Tous ces r sultats confirment que GENCI contribue l organisation du paysage national du calcul intensif tout en d multipliant d sormais son action tant au niveau europ en qu l chelle r gionale Avec pour seul leitmotiv d aider la communaut scientifique utiliser les calculateurs dont chaque chercheur a be soin et en s appuyant sur un r seau de partenaires Gr ce la dynamique instaur e par le Minist re de l Enseignement Sup rieur et de la Recherche le CEA le CNRS la Conf rence des Pr sidents d Universit s et Inria avec la cr ation de GENCI en 2007 la puis sance de calcul disponible pour tous les scientifiques francais a t multipli e par 50 en cinq ans Faire de la simulation num rique et de son bras arm le calcul intensif un outil d am lioration de notre comp titivit tant scientifique qu industrielle est aujou
51. arquables dans diff rentes disciplines scientifiques Visibilit et reconnaissance ticket gagnant du prix Bull Fourier Dimitri Komatitsch directeur de recherche au CNRS Laboratoire de m ca B onnes vibrations nique et d acoustique CNRS Universit d Aix Marseille sp cialiste de g o physique a t deux fois laur at du prix Bull Fourier en 2009 et 2010 Quelles ont t vos motivations pour vous porter candidat J avais entendu parler de ce prix dans la communaut HPC sur Internet et l occasion de diff rentes conf rences J ai vu que le prix tait tr s s lectif et b n fi ciait d un fort soutien de GENCI et de Bull qui sont deux acteurs ma jeurs du secteur J ai donc candidat en pensant que c tait une bonne facon de mettre en valeur mes tra vaux m me si je ne gagnais pas En 2009 lorsque j ai recu le troi si me prix 300 000 heures CPU mises disposition par GENCI je me suis rendu compte que contraire ment moi le laur at du premier prix utilisait des cartes graphiques GPU J ai compris qu il fallait que j int gre cet aspect dans mes codes au cours de l an n e 2009 pour avoir davantage de visibilit et c est ce que j ai fait Que vous ont apport ces prix J en ai retir norm ment de b n fices De la visibi lit pour mes travaux la possibilit de les diffuser et les faire connaitre dans une communaut plus large que la mienne c est dire en dehors
52. ation mol culaire CT8 15 Sont concern es de grandes en treprises comme SAFRAN Total EDF AREVA Renault PSA Bull Thales Arcelor Mittal Air liquide et Dassault Aviation mais gale ment de plus petites structures telles que CAPS Entreprise Fluo rem ou encore Numtech Grands groupes comme PME inno vantes ils sont de plus en plus nombreux tre convaincus des b n fices de la simulation num rique de calcul a quasiment doubl pas sant de 44 en 2010 80 en 2011 Ces projets ont principalement ob tenu leurs heures de calcul sur JADE CINES 38 projets BABEL IDRIS 23 projets et TITANE CCRT 11 projets Si ces projets gourmands en heures de calcul sont issus de l en semble des comit s th matiques deux comit s th matiques en de meurent les principaux pour voyeurs le CT2 M canique des fluides fluides r actifs fluides complexes et le CT5 Physique th orique et physique des plas mas Ces deux comit s th ma tiques abordent des disciplines traditionnellement demandeuses dun nombre lev d heures comme la combustion pour le pre mier et la QCD chromodyna mique quantique ou tude des interactions entre les constituants primaires du noyau de l atome pour le second En outre 53 projets scientifiques 9 96 ont b n fici de moins de 5000 heures de calcul en 2011 Ce nombre a plus que doubl par rap port l ann e pr c dente 22 pro jets moins de 4 de
53. ccroitrela communaut Jacques Blum CT6 Les perspec tives sont tr s favorables En effet l algorithmique vers l exascale est appel e se d velopper de facon importante pour que les m thodes num riques de r solution tirent parti au mieux des perfor mances des machines parall les Les efforts faire aussi bien en in formatique du calcul parall le communication entre proces seurs qu en algorithmique nu m rique sont encore importants La grande diversit des calcula teurs mis disposition de la com munaut nationale par GENCI est tr s importante pour exp rimen ter num riquement beaucoup de projets demandent des heures en nombre limit sur plusieurs ma chines car l objectif est la mise au point et la validation de m thodes qui est la sp cificit du CT6 Yves Henri Sanejouand CT7 La premi re simulation de plus d une milliseconde d une prot ine d crite l chelle atomique et en solvant explicite a t publi e en 2010 Elle avait t r alis e avec Anton une machine sp cia lis e construite autour de 512 ASICs Depuis lors gr ce cette machine de petites prot ines jusqu 80 acides amin s ont pu tre re pli es ab initio pour la pre mi re fois en partant d une forme d sordonn e il a t possi ble l issue d une simulation r a liste d obtenir leur structure tridimensionnelle Par ailleurs ce type de simulation a permi
54. de son offre industrielle qui sera mise en ceuvre lors du 5 Project Access Call lanc en avril 2012 7 Appel projet PRACE premiers pas d lt 77 4 2 sessions par an d p t des dossiers sur Si PRACE r ussit bien aux scientifiques fran ais voir page ci PRACE x https prace peer review cines fr contre la concurrence reste rude pour acc der aux r moyens de calcul de l infrastructure Ainsi un peu plus d un x quart seulement des projets d pos s lors des quatre premiers Analyse administrative V rification des dossiers par PRACE appels proposition ont t retenus par PRACE au terme d un processus de s lection rigoureux voir explication ci contre Bien pr parer son projet s av re donc indispensable au moins trois mois avant l ou verture par PRACE de son appel projets Evaluation technique convient de dimensionner pr cis ment le nombre d heures de calcul n cessaire Analyse par les centres Les moyens de calcul p taflopiques permettent d envisager des simulations de tr s grande taille sur une large chelle de temps II n est pas impossible de demander plu sieurs dizaines de millions d heures si le projet le n cessite Evaluation scientifique 3 panels d experts chimie mat riaux m de l excellence scientifique constituant le crit re majeur de s lection il est essentiel de d montrer que son projet est scientifiquement innovant et que les r su
55. de construire de nouvelles approches th oriques et algorithmiques pour rendre compte de leurs propri t s physiques Les progr s r cents dans les formalismes et dans les algorithmes de solution associ s ont permis d tudier les supraconducteurs haute temp rature critique Les propri t s de la phase normale et de la phase su praconductrice des cuprates supraconducteurs ont t abord es gr ce ces algorithmes et nous avons pu construire un modele th orique minimal d crivant la ph nom nologie des cuprates supraconducteurs en excellent accord avec les exp riences pr cise le chercheur n Ces calculs ont en grande partie t rendus possibles par le projet TRIOS Toolbox for Re search in Interacting Quantum Systems d velopp par Olivier Parcollet Michel Ferrero E CPhT Ecole Polytechnique et leurs collaborateurs dont une premi re version a t publi e en 2011 sous license libre GPL http ipht cea fr triqs IPhT Syst mes quantiques fortement corr l s Institut de physique th orique CEA CNRS Responsable projet O Parcollet Moyens GENCI TITANE CEA CCRT Projet de recherche issu du comit th matique Physique th orique et phy sique des plasmas CT5 Photo Jubobroff Creative Commons AUX ORIGINES DU MONDE eh IPISSSESGDRIGINES DE LA VIE we n ud 1 him La vie telle que nous la connaissons aujourd hui sur Terre est indissociable d
56. de la g ophy sique la possibilit de tourner sur les plus grosses machines et d y gagner des heures J ai galement nou de nombreux contacts dans la communaut HPC et GPU en particulier de tr s bons contacts directs avec GENCI et avec l Acad mie des Sciences par l entremise d Olivier Pironneau pr si dent du Comit strat gique du calcul intensif qui avait pris connaissance de mes travaux l occasion de la remise du prix 2009 lors du forum Ter tec Vos objectifs ont ils t atteints Oui et m me au del de mes esp rances D une part j ai recu beaucoup de retours positifs et d en couragements d autre part j ai pu acc der aux plus gros calculateurs et participer de grands d fis de calcul les Grands Challenges Enfin j ai tabli un cer tain nombre de contacts avec la presse ce qui per met de faire connaitre ses travaux et son laboratoire de recherche Quels enseignements en tirez vous Je pense qu il est utile d investir du temps travailler avec des groupes comme GENCI et Bull car c est une d marche potentiellement gagnante gagnante en termes de visibilit d acc s aux machines Autre motivation la rencontre d autres chercheurs et in g nieurs avec lesquels on partage les m mes buts ou au minimum le m me enthousiasme pour le cal cul intensif Une communaut est en train de se cr er en France et Europe dans ce domaine c tait moins vrai il y a cing ans ou dix ans Les d fis ac
57. dicale la bio chimie computationnelle et la biom canique Nous avons eu en 2011 deux nouveaux dossiers et cinq en re nouvellement Edouard Audit CTA Sur nos 50 projets 15 projets sont nouveaux soit un taux de renou vellement relativement important mais constant depuis plusieurs an n es La r partition entre astrophysique et g ophysique est stable 34 pro ON jets en astrophysique et 16 en g ophysique 19 projets b n fi cient d un soutien de l ANR 4 d une bourse ERC et 20 d autres types de financement Ces chiffres sont en augmentation sensible de puis plusieurs ann es L ann e 2011 n a pas connu d vo lution th matique importante Les dossiers sont de bonne qualit et la communaut progresse r guli rement vers le parall lisme massif Sylvie Jacquemot CT5 En 2011 3 environ 176 millions d heures ont t attri bu es aux 38 dossiers valu s La qualit des propositions est remarquable et la pression reste importante envi ron 45 du temps demand seu lement a t allou Si une majorit de projets s inscri vent dans la th matique Plas mas Chauds pr s de 45 la QCD Chromodynamique quan tique sur r seau reste la plus grande consommatrice d heures 81 96 Vingt huit articles qui remercient d ailleurs GENCI pour son soutien et l acc s ses ressources de cal cul sont parus en 2011 dans des journaux comit de lecture dont not
58. distribu e Ils constituent une partie The Economist The Melting North 2012 essentielle de la contribution fran aise aux travaux mondiaux du GIEC AR5 Les sujets de recherche de l quipe lt Dynamique amp Adsorption dans les Mat riaux Poreux se situent l in terface de la physique de la chimie et de la biologie 115 sont consacr s la compr hension des m canismes l mentaires qui gouvernent la fois l adsorption et la dynamique de mol cules confin es dans des mat riaux poreux de type MOFs Metal Organic Frameworks Dans le domaine m dical nos efforts de mod lisation sont notamment concentr s sur les interactions entre mol cules biologiques et MOFs pour d terminer les mat riaux les mieux adapt s pour l encapsulation et la lib ration contr l e d une s rie de mol cules pharmaceutiques actives contre diff rentes formes de cancer et contre le sida ex Guillaume Maurin responsable du projet Avec cet objectif 1 l quipe de recherche a mis en uvre diff rentes techniques de mo d lisation l chelle microscopique classique et quantique cou pl es des outils novateurs de traitement statistique Ces simulations sont syst matiquement confront es des donn es exp rimentales issues de tests biologiques men s sur les mat riaux pr dits sur lesquels les efforts de synth se de nos collaborateurs de l Institut Lavoisie
59. domaine de la formation th orique algorithmes dont le niveau est beaucoup plus lev qu ailleurs notamment aux Etats Unis l autre grande force de la France ce sont ses moyens de calcul gr ce aux investissements r alis s par GENCI depuis 2007 nos quipes de recherche peu vent aujourd hui rester la hauteur de la comp tition internationale Le calcul intensif est un indicateur du haut degr technologique d un Etat Avec la mise en production du supercalculateur CURIE dans le cadre de l infrastructure europ enne de calcul intensif de PRACE nous venons de faire un nouveau bond en avant Cet investissement important permet la France de donner acc s des moyens de calcul tr s puissants Du coup un certain nombre d quipes de recherche peuvent participer la comp tition scien tifique internationale avec les m mes armes que leurs homologues dans le monde C est fondamental Quelle articulation justement voyez vous entre moyens nationaux et moyens europ ens Et plus globalement quelles sont pour vous les perspec tives l chelle europ enne Je tiens d abord souligner que le bilan de la partici pation francaise dans PRACE en nombre de projets retenus sur les moyens de calcul de l infrastructure est positif et c est une tr s bonne nouvelle Mais PRACE n est pas un guichet ouvert en continu et pour tous l acc s ses ressources de calcul privil gie clairement des tudes de pointe dont
60. e ce mod le et aux simulations num riques qui en d coulent la jeune scientifique est parvenue re produire fid lement des formes exp rimentales mais aussi par exemple De facon sch matique lorsqu une touche du connaitre le champ de pression de l air sur un ensemble de points tout clavier est jou e un m canisme tr s pr cis d autour du piano impossible mesurer dans la r alit sans perturber le multiplie son mouvement et actionne un mar syst me teau qui frappe entre une et trois cordes la L une des applications de ce mod le et de sa discr tisation num fois selon la note choisie Les cordes se met _ rique est bien s r l aide la facture instrumentale pour valider le savoir tent alors en vibration et c est le chevalet qui mill naire et empirique transmet l nergie des cordes la table d har des concepteurs et fabri monie qui vibre elle aussi mettant en mouve cants de pianos mais aussi p ment les mol cules d air avoisinantes et approfondir notre com SP lt entrainant la propagation d un son dans l air pr hension des ph no Tu m nes physiques mis en b jeu explique Juliette Chabassier Cette simulation de piano r alis e sur les calculateurs TITANE et JADE de GENCI permet Inria d isoler certains ph nom nes afin de comprendre leur influence sur le son sur le rayonnement ou encore sur la transmission de l nergie Mais aussi de construire virtuellement des pianos
61. e bilan diagnos tique planifier et optimiser le traitement et am liorer le pronostic Les applications du calcul scientifique la sant sont en effet non seulement multiples quant aux cadres et l chelle des ph nom nes cibl s mais encore par le type de support apport dans la d cision m dicale diagnostic pronostic ou th rapeutique II peut s agir de mettre en vidence les circonstances qui d clenchent un processus physiologique ou phy siopathologique particulier parmi tous les m canismes possibles Un autre objectif est de pr voir plus ou moins long terme le pronostic d une affection soit en l absence de traitement dans les cas o les b n fices sont contrebalanc s par les inconv nients soit apr s traitement avec les risques de complications De nos jours la th rapeutique fait appel des techniques invasives de mani re minimale en particulier l uti lisation de nanovecteurs qui empruntent les voies naturelles jusqu la r gion cibl e gr ce la reconnaissance de r cepteurs de surface sp cifiques ou l emploi coordonn d un agent physique local servant d attracteur Quant aux outils d aide l intervention m dicale ou chirurgicale ils sont de plusieurs types e conception et design optimal de dispositifs implantables dans l organisme e simulateurs m dicaux pour l apprentissage des nouvelles m thodes d interventions a minima e outils de navigation per op ratoire sp cifiques aux patients e o
62. e conf rences et huit groupes de travail ont permis de d boucher sur plusieurs re commandations e mettre en place un projet multi th matique d di l exascale avec un agenda de recherche sur 20 ans en collaboration avec les autres unit s de recherche de la Commission Europ enne et en lien avec les agences nationales de financement e financer des projets dans les domaines o l Europe est en bonne position e se rapprocher d initiatives existant ailleurs dans le monde dans les domaines o l Europe semble plus g faible in miser sur des centres pluridisci f plinaires pour permettre la fois BE le d veloppement de codes et g d algorithmes et l essor de com munaut s scientifiques d j structur es comme la climatolo gie les sciences de la vie ou l nergie qui participent aussi la diffusion des connaissances e D velopper l ducation et la for mation dans le domaine du calcul intensif Parmi les r unions ayant contribu formaliser ces recommandations et pr parer la conf rence finale de Barcelone le s minaire workshop organis par GENCI les 29 et 30 juin 2011 au domaine du Trem blay 78 et qui a rassembl une soixantaine d experts europ ens WWVW eesi project eu Lanc le 1 juin 2010 pour 18 mois EESI tait pilot par EDF autour de 7 autres parte naires contractuels GENCI pour la France BSC Espagne CINECA Italie EPCC et les industriels europ ens l arriv
63. e de PRACE et les enjeux que doit relever l infra structure europ enne de calcul intensif au b n fice de l Europe Quels sont les objectifs de PRACE Achim Bachem Initi en 2007 PRACE compte d sormais 24 pays membres PRACE a pour mission de cr er une infra structure de calcul inten sif p renne et de premier plan ouverte l ensem ble des chercheurs euro p ens pour soutenir la comp titivit de notre continent dans les do maines de la recherche et de l industrie En 2010 nous avons d ploy nos premi res res sources de calcul intensif en Europe qui sont aujourd hui mises disposition par six centres TierO II ne s agit pas seule ment de l acc s des heures de calcul mais galement d une offre de services en mati re de support utilisateurs et de formation En janvier 2012 nous avons install notre si ge social Bruxelles ce qui renforce l existence de PRACE Catherine Rivi re Fin 2012 PRACE per mettra aux chercheurs europ ens d acc der une puissance cr te globale de calcul d environ 15 Petaflop s gr ce six supercalculateurs p taflopiques install s en Allemagne en Espagne en France et en Italie Ce r sultat permet l Europe de se posi tionner comme un leader international en termes de puissance de calcul Ainsi titre de comparaison le plus puissant su percalculateur du monde actuellement exploit au Japon le supercalculateur K produit seulement
64. e du projet 5 pilot par le WGCM Working Group on Coupled Models du Programme Mondial de Recherche sur le Climat en vue de contribuer haut niveau cet effort exceptionnel et international de mod lisation Les travaux des quipes fran aises ont t notamment effectu s avec la toute nouvelle version du mod le de climat IPSL CM5A LR pour r aliser des simulations CMIP5 de p riodes dites lt historiques gt 1850 2005 et de lt sc narios futurs 2005 2300 Le mod le IPSL CM5A LR simule toutes les composantes du syst me Terre ESM Earth System Model il inclut l atmosph re les oc ans la cryosph re la v g tation continentale et va jusqu au couplage entre le climat et le cycle du carbone avec une r solution suffisamment E S i n mtb basse pour que de nombreuses simulations puissent tre r a lis es dans un temps assez court La courbe ci contre montre l volution temporelle de la temp rature moyenne de l air pr s 1 de la surface T 2m C pour un sous ensemble des simulations climatiques CMIP5 une simulation de contr le de 1000 ans en bleu azur un ensemble de simulations historiques et de sc narios futurs en couleurs On peut remarquer la tr s bonne stabilit de la simulation de contr le dont la temp ra S PPS Umaka ture ne d rive pas L accroissement de temp rature en r ponse ME I 4 ad aux forcages anthropiques est man
65. e g n rale la r solution fait appel l analyse num rique et aux diverses techniques d approximation disponibles L obtention de la convergence d une solution sta tionnaire ou plus souvent comme la plupart des ph nom nes biologiques d pendent du temps celle d une solution instationnaire r clament un temps de calcul tr s long La dur e du calcul peut devenir incompatible avec l application m dicale Le chercheur doit alors se tourner vers les techniques de calcul intensif En outre la d formabilit du mat riau ainsi que le transport de masse et de chaleur sont souvent associ s aux probl mes traiter Ils requi rent le d veloppement de plateformes de couplage multiphysiques faisant appel une fois de plus au calcul intensif Outre la mod lisation math matique et les simulations des cascades de signalisation cellulaires dynamiques et ou de la rh ologie des organes en pr sence ou non de dispositifs m dicaux implantables la mod lisation dans le domaine de la sant incorpore galement des techniques d optimisation traitement des images m dicales pour la reconstruction tridimensionnelle des organes maillages adapt s et adaptatifs pour tudier num riquement leur comportement recherche de donn es data mining et analyse Les biomath matiques et la biom canique constituent deux approches qui dans un avenir proche devraient tre coupl es L objectif est de mieux comprendre de mani re compl ter efficacement l
66. e r ussite l enga gement pris et tenu par quatre de ses pays membres l Allemagne compl mentaires d une puissance cr te globale de 15 petaflop s et localis s en Allemagne en Es pagne en France et en Italie ac cessibles ind pendamment du lieu o ils sont situ s l engagement de la France repr sent e par GENCI dans PRACE s est concr tis par l acquisition et l installation du supercalculateur CURIE durant l ann e 2011 voir page 34 Durant l ann e 2011 et conform ment sa feuille de route PRACE a organis deux appels projets r guliers Regular classent dans le Top Ten des projets s lectionn s Globalement depuis son tout pre mier appel projets Early Call en mai 2010 PRACE a allou pr s de 3000 millions d heures une cen taine de projets parmi lesquels les projets francais figurent en bonne place voir page 27 Comme en 2010 PRACE a gale ment organis tout au long de l ann e 2011 un appel continu dit pr paratoire Preparatory Access Call qui permet aux scientifiques sur la base d une s lection trimes trielle et pour quelques centaines de milliers d heures seulement de tester ou d am liorer la scalabilit de leurs codes Project Access Calls en mai et en novem bre Au terme du Project Access Call organis en mai 2011 et dont les r sultats ont t annonc s en octobre de la m me ann e 721 millions d heures ont t attribu s
67. eau national il s agit des moyens dits de Tier1 d une puissance de plusieurs centaines de teraflop s qui sont ceux des trois centres nationaux voir page 14 dont l ac ion est coordonn e par GENCI Nen au niveau europ en des moyens dits de TierO de ca pacit p taflopique sont accessibles par le biais de l infrastructure PRACE voir 3 e page 24 dont la France repr Haute Normandie sent e par GENCI est un p c de Reims Chamoagne Ardenne des membres fondateurs Paris Orsay Bruyeres le Chatel DRIS CCRT T GCC Universite de CURIE tras de la Strasbourg Simulation frastructure europeenne 2 U Centres de calcu nationaux n versite Claude Bernard Lyon w Partena res Equ meso Universite Joseph Fourier w Grenoble Montpel ser PRES Universite CINES Universite de Toulouse Aix Marsei le t NECA Balogne C BSC Barcelone FERM MareNostrum 4 TEE EC EL mum Depuis 2007 les investissements r alis s par GENCI ont permis des avanc es majeures dans tous les domaines de la science et de l in dustrie Avec un peu plus d un petaflop s disponible d but 2012 les scientifiques francais disposent des moyens de faire la course dans le peloton de t te En 2011 plusieurs r sultats scientifiques in dits ont t obtenus par des quipes fran aises de recherche sur les moyens mis disposition par GENCI Ces r sultats
68. ec une charge moyenne sur l ensem ble des calculateurs de pr s de 80 96 les ressources de GENCI ont t utilis es leur maximum En 2012 avec la disponibilit totale de CURIE et le renouvellement pr vu des calculateurs de l IDRIS GENCI aura achev de renforcer les moyens nationaux Les ressources des trois centres nationaux sont utilis es par des projets issus de toutes les r gions fran aises et concernent toutes les th matiques de recherche Ces projets sont en majorit port s par des quipes mixtes Tous centres confondus les por teurs de projets b n ficiant d une 300 250 200 150 100 50 Jade Titane 100 000 heures 100 000 1 million d heures M 5 10 millions d heures M gt 10 millions d heures Bl E R partition des heures de calcul accord es par r gion d appartenance des porteurs de projets en 2011 O MGM GS allocation d heures de calcul vien nent principalement de sept r gions fran aises Ile de France 36 96 Rh ne Alpes 20 96 Pro vence Alpes C te d Azur 10 96 Midi Pyr n es 8 96 Haute Nor mandie 5 96 Aquitaine et Poitou Charentes 3 96 chacune Un classement sensiblement iden tique celui de 2010 Taux de consommation par calculateur en Mh Vargas Ba bei E disponibie Nalilau consomm SURBOOKING ADAPT Le taux de consommation des heures allou es a parfois t sup rieur aux heures en th orie dispo nibles
69. ejet 3 96 est faible Les projets retenus ont une tr s bonne activit de publications Et les domaines applicatifs sont tr s vari s nergie environnement sant nanotechnologies Thierry Massard CT10 Nous traitons la fois des th matiques transverses plusieurs disciplines et des th matiques industrielles Si les demandes ont t faibles en nom bre elles taient glo balement de tr s bonne qualit Les th matiques abord es rel vent davantage du domaine de la recherche que de l industrie mais pr sentent n an moins un int r t fort pour les sciences de l ing nieur En 2011 sept dossiers ont t ins truits et tous ont t retenus mais ont donn lieu pour certains des abattements quant au nombre d heures demand es QUELLES PERSPECTIVES ENVI SAGEZ VOUS Patrick Mascart CT1 Les pers pectives s inscrivent dans la conti nuit des projets 2011 L ann e 2012 va tre marqu e par les post traitements d analyse des simulations climatiques du GIEC Ces simulations impliquent des travaux importants pour rendre les r sultats accessibles toute la communaut internationale via un syst me labor de bases de don n es r parties dans le monde Les simulations climatiques r gionales tr s haute r solution vont mon ter en puissance comme le projet CORDEX qui ambitionne de simu ler le climat sur toute l Europe une r solution d ca kilom trique durant les
70. ement v rifier ou repenser les strat gies de communication entre coeurs les entr es sorties le pr et le post traitement des donn es Il y a donc un travail important r aliser en collabo ration avec les centres de calcul et GENCI qui ont les comp tences n cessaires O Accompagner IMaitrises d ceuvre l ann e du TGCC r en 2010 le Tr s Grand Centre de calcul du CEA TGCC h berge le supercalculateur CURIE de GENCI dont l installation a t achev e fin 2011 Il renforce les moyens de GENCI d j disponibles au Centre de Calcul Re cherche et Technologie CCRT Durant l ann e coul e les quipes du TGCC ont mis suc cessivement en production les diff rentes configurations de CURIE voir p 34 Dans le m me temps la mise en place de l environnement informatique global du TGCC d fini par le CEA a t finalis syst mes de stockage et de gestion des donn es services r seau de type DEISA supervision de la s curit et infrastructure de services g n raux indispensables une utilisation effi cace et compl te d un centre de calcul de tr s haute per formance l architecture lt orient e donn es gt de cet environnement permet aux utilisateurs de tirer pleine ment profit de la puissance des supercalculateurs En par ticulier les d veloppements r alis s autour de la migration automatique et transparente pour l utilisateur des donn es depuis le syst me de f
71. epts comme les moteurs dits lt downsiz s gt de moindre cylindr e qui permettent d obtenir des gains en consommation et en missions de CO et autres polluants Le projet de recherche europ en Large Eddy amp System Simulation to predict Cyclic Combustion Variability in gasoline engines LESSCCV pilot par IFPEN vise am liorer la compr hension et la mod lisation des HR J m s variations cycliques dans les principaux types me de moteurs allumage command L objectif De 00 4e 09 9 09 10 2e 10 est limiter les impacts n gatifs ces ph nom nes sur la consommation et les mis sions polluantes des v hicules EE gom Dans certaines conditions la combustion c m dans un moteur essence varie en effet d un ai cycle un autre Cela rend difficile le contr le Pe x p optimal de chaque cycle et peut mener une F n d gradation notable de la consommation a d essence et des missions polluantes Visualisation 3D de la flamme apr s allumage IFPEN Nous avons r alis nos calculs sur la ma chine JADE du CINES avec une technique de simulation innovante appel e Large Eddy Simulation LES ou simulation aux grandes chelles pour tudier les causes et effets de ces variations cycliques Ce n est pas possible avec les techniques de simulation ac tuellement utilis es dans l industrie souligne Christian Angelberger responsable du projet
72. es changes entre communaut s scientifiques Cette journ e a galement permis aux scientifiques pr sents d exprimer un certain nombre de besoins Outre une information plus syst matique sur PRACE tous ont appel de leurs voeux une r flexion appro fondie sur l volution des outils qui permettent la vi sualisation distance le pr et le post traitement ainsi que sur les syst mes de stockage et de gestion des donn es Objectif faire face l augmentation des donn es g n r es par la simulation Accompagner Collaborations scientifiques Pour technologies de pointe En 2011 comme en 2010 GENCI s est activement impliqu dans deux collaborations majeures de recherche et d veloppement Objectif mettre disposition des scientifiques francais les meilleurs outils de simulation CAPS ENTREPRISE Initi e en 2009 et renouvel e en 2010 la collaboration avec CAPS Entreprise s est poursuivie pour la derni re ann e en 2011 Comme les deux ann es pr c dentes elle a principalement concern le portage et l optimisation sur machines hybrides d applications scientifiques Les ap plications sont choi sies sur la base d un appel projets an nuel g r conjoin tement par GENCI et CAPS Lanc fin 2010 et clos le 18 mars 2011 le troisi me appel projets a permis de s lection ner cinq applica tions dans des domaines tr s va ri s astrophysique chimie quantique environneme
73. es moyen demand par projet a fortement augment en 2011 Les demandes d heures sur les principaux calcu lateurs ont t pr s de deux fois sup rieures au nombre d heures offert Par rapport 2010 la r partition des dossiers par comit th ma tique est galement rest e stable en 2011 Les moyens de calcul na tionaux profitent toutes les com munaut s scientifiques et leur utilisation concerne toutes les dis ciplines comme le montre le gra phique ci contre Avec la tr s forte augmentation du nombre moyen d heures deman d es l cart avec les heures fina 1 ENVIRONNEMENT 2 MECANIQUE DES FLUIDES FLUIDES REACTIFS FLUIDES COMPLEXES 3 SIMULATION BIOMEDICALE ET APPLICATION A LA SANTE 4 ASTROPHYSIQUE ET GEOPHY SIQUE 5 PHYSIQUE THEORIQUE ET PHYSIQUE DES PLASMAS 6 INFORMATIQUE ALGORITH MIQUE ET MATHEMATIQUES 7 SYSTEMES MOLECULAIRES ORGANISES ET BIOLOGIE 8 CHIMIE QUANTIQUE ET MODELISATION MOLECULAIRE 9 PHYSIQUE CHIMIE ET PROPRIETES DES MATERIAUX 10 NOUVELLES APPLICATIONS ET APPLICATIONS TRANSVERSALES DU CALCUL BCI HCT3 ECI4 ECIS BCT BCT 8 BLT mcr 10 lement allou es s est donc creus La demande a t tr s nettement sup rieure l offre Cette pression 1 7 en moyenne conduit GENCI allouer la presque totalit des ressources disponibles la totalit sur Vargas et Titane d s la premi re session A PLEIN R GIME Tout au long de l ann e 2011 av
74. ette journ e a permis d changer sur les besoins de communaut s d utilisateurs comme celles du climat de l analyse du g nome de l as trophysique ou de l ing nierie nucl aire Maitrises d uvre vitalit au CINES D l ann e 2011 le CINES Centre Informatique National de l Enseignement Sup rieur a renforc son action dans ses deux missions statutaires le calcul num rique intensif et l archivage p renne de donn es lectro niques Dans le domaine du si l ann e 2011 n a pas coincid avec de gros investissements pour augmenter la puissance des supercalculateurs elle a permis des avanc es pour les quipements du Centre e Apr s la construction en 2009 2010 d un nouveau p le nergie la construction d une nouvelle salle machine de 600 a t d cid e pour accueillir les futures g n ra tions de supercalculateurs Ces travaux s accompagneront de l installation d quipe ments lectriques et de climatisation performants qui li mitent l empreinte environnementale par la prise en compte des technologies de free cooling et de refroi dissement des processeurs par de l eau ti de e a collaboration avec IBM sur le green computing et les syst mes de fichiers parall les a permis le remplace ment des noeuds Power 5 par des Power 7 mis disposi tion des utilisateurs d but 2012 La configuration du cluster Yoda est dor navant compos e de 8 noeuds in t grant chac
75. eulement de s quiper des moyens de simulation num rique les mieux adapt s ses besoins donc d accroitre sa comp titivit mais galement de cr er des emplois Trois recrutements ont t r alis s et un quatri me est en cours voir pages 30 et 31 Plus globalement une quinzaine de PME b n ficient actuellement de cet accompagnement personnalis qui vise faire avec elles la d monstration du gain de comp titivit et d innovation qu elles pourraient obtenir en passant au calcul intensif Enfin le mois de d cembre 2011 a vu la r ception d finitive du supercalculateur CURIE Con u par Bull pour GENCI exploit par les quipes op rationnelles du Tr s Grand Centre de calcul du CEA TGCC Bruy res le Ch tel CURIE constitue le fer de lance de la politique port e par GENCI et vient renforcer l offre en ressources p taflopiques disponibles en Eu rope Avec son architecture unique combinant une tr s grande puissance de calcul et une capacit le v e de traitement des donn es g n r es il permet d envisager des avanc es scientifiques in dites voir page 34 Placer la France au niveau europ en Ces trois r sultats fondamentaux pour GENCI t moignent de la vitalit du calcul intensif au plan na tional et placent la France en tr s bonne position dans la dynamique engag e en Europe par PRACE Partnership for Advanced Computing in Europe Structure ind pendante financ e par vingt quatre
76. euvent pas tre men es en laboratoire surtout Le calcul intensif est aujourd hui indispensable dans de quand elles sont dangereuses simulation d un incident industriel l environnement et le climat pour la pr vision m t o rologique ou l valuation des risques naturels comme les cyclones ou les tsunamis l automobile l a ronau tique et le spatial pour r duire les temps de conception et de validation de certains compo sants la chimie la m decine et la biologie pour mettre au point des m dicaments tr s cibl s la physique des mat riaux pour qualifier de nouveaux concepts ou mesurer leur r sistance l nergie pour optimiser la prospection p troli re ou designer les centrales de demain la finance pour valuer certains produits complexes le multim dia pour mettre au point les s quences en 3D relief Les d un supercalculateur sont d finies la fois par sa capacit ex cuter rapidement un cal cul et traiter de tr s grands volumes de donn es l unit de mesure est le FLoating point Operation Per Second ou op ration flottante la seconde Deux fois par an en juin et en novembre le tablit le classement des supercalculateurs les plus performants install s dans le monde ce classement est r alis par des chercheurs des universit s de Mannheim Allemagne Berkeley et Knoxville Etats Unis En novembre 2011 les quinze supercalculateurs les plus per formants au monde dont CURIE voir pa
77. ge 34 d livraient quelques petaflop s quand les autres produisent plusieurs centaines de teraflop s La prochaine g n ration atteindra l exaflop s dans moins d une dizaine d ann es co teuses design d avion de longue dur e climatologie ou en core inaccessibles l chelle humaine astrophysique Un supercalculateur c est un tr s gros ordinateur constitu de quelques milliers de serveurs reli s entre eux par des r seaux tr s haut d bit et compos s de dizaines d unit s de calcul Actuellement un supercalculateur travaille aussi vite qu un ensemble de 150000 ordinateurs portables EXAFLOP S 2018 1 milliard de milliards d op rations la seconde TERAFLOP S 1997 1000 milliards d op rations la seconde GIGAFLOP S 1985 1 milliard d op rations la seconde MEGAFLOP S 1964 1 million d op rations la seconde M vaincre Le calcul intensif Un cosyst me l chelle europ enne n France il existe diff rents types de moyens de calcul la disposition des scientifiques Au niveau r gional ce sont des moyens dits de Tier2 d une puissance inf rieure 50 teraflop s et g n ralement exploit s dans les centres universitaires Avec le projet Equip meso port par GENCI voir page 32 une dizaine d entre eux r partis sur tout le territoire national vont tre significativement ren forc s pour offrir un meilleur service Au niv
78. hique aux projets suivants nanotechnologie Grenoble a ronautique Tou louse mat riaux Nantes com munications Rennes et syst mes Saclay en lien avec les p les de comp titivit impliqu s sur les sites et OSEO GENCI a entam en 2011 des discussions avec trois Instituts de recherche technolo gique IRT AESE Toulouse a ronautique NanoElec Grenoble nanotechnologie et Jules Verne Nantes mat riaux Des contacts ont galement t pris pour ouvrir Equip meso d autres partenaires universitaires iment local Equip meso un bilan d j positif pour Grenoble Emmanuel Chaljub responsable de CIMENT Calcul intensif mod lisation exp rimentation num rique et technologique l Universit Joseph Fou rier Grenoble revient sur sa participation au projet Equip meso Equip Meso est un projet structurant pour la com munaut scientifique grenobloise II joue un r le de catalyseur pour la construction d un environnement scientifique transversal autour de la mod lisation et du calcul ce qui est aussi l objectif du m socentre CI MENT et de la maison de la mod lisation et de la si mulation MaiMoSiNE Le projet va nous permettre de franchir un palier en construisant une plateforme de calcul dont la puissance repr sente plus du double de la puissance totale offerte par CIMENT et dont le budget repr sente un peu plus de 5 ans d investisse ment du m socentre Equip
79. i privil gie l une des deux formes sur l autre est encore d couvrir C est ce probl me qui int resse Francoise Pauzat et son quipe au Laboratoire de Chimie Th orique LCT de Paris VI O LCT Parmi les hypoth ses envisag es Francoise Pauzat a privil gi celle selon laquelle une des formes L ou D s attacherait pr f rentiellement la surface d un min ral ce qui lui permettrait alors de s incorporer majo ritairement dans les m t orites et de voyager ainsi jusqu la Terre En s appuyant sur les principes de la chimie quantique les cher cheurs ont simul l interaction entre un solide chiral le quartz a et les deux formes chirales du plus simple des aminoacides l alanine Par deux m thodes num riques diff rentes et en combinant puis sance brute de calcul et intuition chimique ils trouvent qu une des formes se fixe plus facilement sur le quartz que l autre donnant lieu une s lectivit moyenne faible mais significative Adsorption de la L alanine et de la D alanine la surface du L une de ces simulations illustr e ci contre montre clairement que quartz O LCT les deux formes s attachent diff remment la surface du solide Est ce suffisant pour expliquer que Adsorption s lective comme m canisme d enrichissement nantiom rique C est en se fixant sur un solide de Laboratoire de Chimie Th orique UMR7616 UPMC Paris VI ce type que se trouvent favoris es Responsable F Pauzat ce
80. ichier Lustre mutualis vers le HSM syst me d archivage sur bandes ont t mis en place au TGCC ainsi que les utilitaires associ s C t CCRT en tant qu op rateur des moyens GENCI de 1 DIFF RENTES ARCHITECTURES DE CALCULATEURS parall les vectoriels et hybrides ont t mises disposition des uti lisateurs francais e le calculateur hybride BULL TITANE comprenant 1068 noeuds de calculs g n ralistes base de processeurs Intel Xeon Nehalem 100 Tflop s dont 96 sont quip s d ac c l rateurs GPU Nvidia 192 Tflop s e a plateforme vectorielle NEC SX9 4 8 Tflop s enti re ment d di e la communaut du climat pour permettre la France de tenir ses engagements dans le projet GIEC D s mi 2011 la production croissante des donn es li es au projet GIEC et l objectif de porter les simulations rela tives la climatologie des plates formes vectorielles vers les machines scalaires CURIE en particulier a n cessit la migration des donn es vers l environnement du TGCC Un cluster de d pouillement install au plus pres des don n es compl te les services propos s aux utilisateurs pour le traitement des r sultats de simulation Une quipe mutualis e exploite d sormais le TGCC et le CCRT soit une quinzaine de personnes assurant la hotline l assistance et le support pour les utilisateurs sous le pilo tage d un responsable op rationnel et d un responsable du support applicatif CEA
81. iers accept s lors de la premi re session COMIT D VALUATION Evaluation scientifique des projets et proposition d attribution Pr sident le pr sident du CSCI Membres les pr sidents des comit s th matiques Le d p t des demandes se fait sur le site www edari fr Leur s lection est r alis e sur la base de l excellence scientifique du projet de recherche avec obligation d en publier les r sultats Invit s les directeurs des centres de calcul amp un repr sentant par associ de GENCI COMIT D ATTRIBUTION Pour inciter les utilisateurs consommer r guli rement les res sources qui leur ont t attribu es une proc dure d ajustement est r alis e la fin du premier trimestre de l ann e n L application de ces modalit s d ajustement peut entrainer une reprise d heures allant jusqu 40 des heures initialement attribu es Arbitrage Pr sident le PDG de GENCI Membres les pr sidents du comit d valuation amp les directeurs des centres de calcul Invit s les pr sidents des comit s th matiques Par ailleurs tout au long de l ann e des compl ments d heures peuvent tre accord s de mani re exceptionnelle des projets existants ces demandes dites au fil de l eau sont faites au tra vers du portail DARI amp un repr sentant par associ de GENCI ATTRIBUTION QUELQUES IMAGES DE CALCUL AIT Analyse du m lange mol culaire de compos
82. ifeste d s le milieu du XX e AS bas Q as TENTE SES si cle Le travail des participants fran ais au projet CMIP5 couvre plusieurs grandes familles d exp riences e une simulation de contr le de 1000 ans destin e v rifier la calibration du mod le e des pr visions d cennales r trospectives et projections initialis es par des tats oc aniques en phase avec les ob servations e des r f rences pour l valuation des mod les et la compr hension des climats de la p riode historique 1850 2005 et des pal oclimats e des projections du climat futur 2005 2100 ou 2300 forc es par les concentrations des sc narios RCP du GIEC e des simulations int grant le cycle du carbone couplage climat carbone forc es en missions de CO pour la p riode historique et les sc narios futurs RCP e des simulations sp cifiques permettant une meilleure compr hension des simulations longs termes ou permettant des tudes de d tection et d attribu STE Re IT EN EIEIO ELEC NES cll tion du changement climatique Institut Pierre Simon Laplace Les r sultats de ces simulations sont LOTS MI RT ei D B Y lD ER RE D TU SS A CO CINE ONEN ensuite post trait s puis mis la dispo Mo et v aq RO UI SN Col V reiee 97 608858 sition de la communaut internatio VARGAS CNRS IDRIS nale dans une archive informatique Ke M s So ra NECK UB ore l lI TS En e AC el apa LITE
83. incipalement assur par la contribution de ses membres hauteur de leur participation dans la soci t civile A cette contribution s ajoutent des allocations de budget attribu es GENCI au titre de son implication dans diff rents projets europ ens dont PRACE Pour l ann e 2011 le budget de GENCI s est lev 30 millions d euros voir r partition ci contre l installation puis l exploitation du supercalculateur CURIE est la principale d pense en 2011 Micromega l k W p ime 00 Ph m Y Olivier PIRONNEAU pr sident du comit d valuation Toucher la corde sensible 44 R duire la pollution automobile 45 Maitriser le climat 46 Gu rir les affections graves 47 Choquer les mat riaux 48 Ecrire l histoire de l Univers 49 Aider la d cision m dicale 50 Faire plier l ADN 52 Explorer la supraconductivit 53 Sonder les origines de la vie 54 sur la base des contributions des comit s th matiques Photos O GENCI LE BILAN SCIENTIFIQUE L AVANT PROPOS e calcul intensif est un indicateur du haut degr technologique d un tat Sp cialiste de science computationnelle membre de l Acad mie des sciences Olivier Piron neau pr side le comit d valuation de GENCI Il est galement pr sident du Comit strat gique du calcul intensif CSCI
84. ir le d veloppement de la simulation num rique en France tant dans le domaine scientifique que dans ses applications industrielles II r compense une personne pour des travaux r alis s dans le cadre d un laboratoire francais public ou priv Ce prix rend hommage Joseph Fourier dont les travaux ont largement contribu la mod lisation ma th matique des ph nom nes physiques onvaincre FORUM TER TEC AU RENDEZ VOUS DU CALCUL INTENSIF GENCI est partenaire de ce rendez vous annuel qui a rassembl en 2011 pr s d un millier d experts du calcul intensif et de la simulation num rique GENCI avait choisi d y pr senter l Initiative HPC PME voir page 30 et le projet Equip meso voir page 32 LA RECHERCHE POPULARISER LE CALCUL INTENSIF GENCI a activement particip la nouvelle dition du suppl ment HPC r alis tous les deux ans par le ma gazine La Recherche et qui pr sente le panorama du calcul intensif en France et dans le monde Pour la premi re fois en 2011 GENCI tait galement partenaire du prix La Recherche L objectif contri buer populariser des travaux de recherche fonda mentaux ou appliqu s qui utilisent la simulation num rique et le calcul intensif et mettre en valeur les quipes interdisciplinaires et souvent internatio nales qui les ont men s Cr il y a huit ans par le magazine La Recherche ce prix a pour objectif de valoriser des travaux de recherche rem
85. les projets visant soutenir le d ploie ment de l infrastructure europ enne de calcul intensif PRACE voir page 24 Le supercalculateur BABEL CNRS Vous avez dit petaflop s Une journ e pour les utilisateurs du calcul intensif Le colloque Petaflop s mode d emploi organis le 19 mai 2011 Paris par GENCI avait pour objectifs de faire le point sur les premi res exp riences de calcul p taflo pique et leur apport scientifique et de r pondre aux questions sur PRACE et CURIE r s d une centaine de scientifiques grands uti lisateurs fran ais du calcul intensif et jeunes chercheurs ont r pondu l invitation de GENCI et particip au colloque Petaflop s mode d emploi Cette journ e qui s est d roul e le 19 mai 2011 dans les locaux de la Maison de la Chimie Paris leur a permis d changer sur le b n fice et les avanc es at tendus du calcul l re p taflopique en termes de simulations fronti res ou de r solution de probl mes ouverts par exemple ainsi qu autour de questions plus pratiques acc der distance optimiser son code progresser dans l utilisation du parall lisme ex tr me Autre objectif faire le point sur les ressources de l in frastructure europ enne PRACE voir page 24 et pr senter CURIE le supercalculateur p taflopique francais ouvert depuis le 1 janvier 2011 aux scien tifiques francais et europ ens voir page 34 UNE JOURN E BIEN RYTHM E
86. lles l ont t la fois sur le plan de l expertise tech nique pour d finir la solution mettre en ceuvre et d un point de vue financier puisque nous avons b n fici du soutien d Oseo Gr ce cet accompagnement technique et financier nous avons men bien notre projet baptis Advice Advanced Design for Vehicles and Internal Combus tion Engine en 16 mois depuis son montage avec HPC PME jusqu au d marrage r cent de la nouvelle plateforme de calcul Je dois dire que le poids de GENCI a t d terminant dans nos relations avec des fournisseurs potentiels la pr sence de GENCI nos c t s a renforc la cr di bilit de notre projet Quels r sultats concrets avez vous obtenu Notre nouvelle plate forme de calcul a effectu ses premiers runs en mars dernier 2012 et sera totalement op ration nelle dans les prochains mois Les b n fices techniques sont d ores et d j visibles puisque nous proposons trois nouvelles prestations de mod lisation et d optimisation combus tion des moteurs thermiques a rodynamique interne insta s 44 tionnaire conception m 2 9 canique optimale Nous avons deux tudes en cours et nous devons en core faire la preuve de notre HI nouvelle valeur ajout e au au pr s de clients potentiels Par ailleurs nous avons d j recrut trois personnes deux ing nieurs calcul et un infor maticien et pr voyons une embauche
87. ltats atten cine et sciences du vivant astrophysique et dus permettront de faire grandement progresser la connaissance Une importance physique fondamentale sciences de la terre particuli re doit tre accord e la r daction de cette partie environnement math matiques informatique Pour autant il ne faut pas sous estimer la partie technique de son projet la v ri engineering et nergie fication du passage l chelle des codes est d terminante et des crit res minima de scalabilit sont fix s pour chaque machine Avoir b n fici d un Preparatory Access est un plus car cela garantit la bonne tenue du code Priorisation Arbitrage par l Access Committee des priorisa E Enfin la forme compte galement La qualit de la pr sentation est tudi e la loupe par le panel de s lection tions effectu es par chaque panel d experts Plus d une dizaine de projets francais ont t s lectionn s par PRACE depuis deux ans voir ci contre il peut tre utile de contacter les porteurs de projets pour prendre conseil aupr s d eux comme de consulter la liste des projets retenus par PRACE pu Attribution des heures bli e sur son site web il est galement recommand d envoyer un mail GENCI Sur la base des propositions de Access Commi l adresse d di e prace appels genci fr tee par l AISBL et les pays h bergeurs WWW prace ri eu La France dans PRACE Des l ments de bilan tr s positifs
88. maine de la consomma tion d nergie C est ce qui se passe dans l industrie automobile par exemple o les nouveaux concepts motorisation s curit etc sont d abord d velopp s et test s sur les Formule 1 avant d tre mis en uvre pour l auto mobile grand public LE BILAN SCIENTIFIQUE LAVANT PROPOS Alors que la comp tition internationale s intensifie Chine Japon Etats Unis Russie etc quels sont les atouts de la France Plus que s intensifier je dirais plut t que la comp ti tion internationale se diversifie Le Japon s est r cemment relanc dans la course mondiale avec son supercalculateur baptis K computer la Russie a at teint le petaflop s par ses propres moyens Quant la Chine elle produit d sormais ses propres proces seurs et va en quiper ses supercalculateurs Une des r ponses cette nouvelle situation c est de parier sur le co design pour imaginer les supercalcu lateurs de demain qui devront tre adapt s la fois aux besoins des utilisateurs et aux technologies exis tantes Cela veut dire faire travailler ensemble utili sateurs acad miques et industriels experts du calcul intensif et sp cialistes de la programmation num rique C est par exemple le cas de l ECR Lab dont GENCI est partenaire aux c t s du CEA d Intel et de l Universit Versailles Saint Quentin en Yvelines En France nous avons justement des atouts Nous restons en pointe dans le
89. n r es Le supercalculateur CURIE con u par Bull pour GENCI CURIE est exploit par les quipes op rationnelles du Tr s Grand Centre de calcul du CEA TGCC Bruy res le Ch tel o il b n ficie d un environnement scientifique et technique de pointe Avec l investissement r alis par GENCI d un montant de 100 mil lions d euros sur cinq ans CURIE permet la France de tenir ses en gagements aupres de l infrastruc ture europ enne de calcul intensif PRACE dont elle est un des mem bres fondateurs CEA CADAM MH E 1111111111 ET ILES poem plus de 92 000 c urs de calcul 50 kilom tres de c bles m Photos de CURIE CNRS Photh que Cyril Fr sillon ENCI rand Equipement National de Calcul Intensif 5 ASSOCI S ACTEURS MAJEURS DE LA RECHERCHE FONDAMENTALE ET TECHNOLOGIQUE EN FRANCE GENCI est une soci t civile cr e en 2007 et d tenue 49 par l Etat repr sent par le Minist re de l en seignement sup rieur et de la recherche 20 96 par le CEA 20 96 par le CNRS 10 96 par les Universit s qui sont repr sent es par la Conf rence des Pr sidents d Universit CPU et 1 96 par Inria UNE DYNAMIQUE COLLECTIVE AU SERVICE DE l quipement des trois centres nationaux de calcul avec pr s d un petaflop s dispostion de la commu naut scientifique francaise d but 2012 soit u
90. n accroissement d un facteur 50 en cinq ans sur des architec tures vari es et compl mentaires B la construction d un cosyst me europ en du calcul intensif au niveau europ en en repr sentant la France dans l initiative PRACE au niveau national en coordonnant la politique fran aise dans le domaine du calcul intensif et au niveau r gional avec le projet Equip meso B la promotion de la simulation num rique et du calcul intensif aupr s du monde de la recherche acad mique aupr s des industriels avec Inria et Os o dans une initiative sp cifique destination des PME GOUVERNANCE La gouvernance de GENCI est organis e autour d un conseil et de diff rences instances techniques Le Conseil remplit le r le d une Assembl e G n rale Il repr sente la collectivit des associ s o les d cisions majeures sont prises budget orientations strat giques Le Conseil s est r uni quatre fois en 2011 Pour mener bien ses missions le Conseil s appuie sur l expertise des instances suivantes le Comit Consultatif Administratif et Financier CCAF compos de repr sentants des associ s sur toutes les questions financi res et administratives la Commission des march s obligatoirement consult e lors des proc dures de mise en concurrence en raison du caract re public des financements de GENCI le Groupe Technique compos de repr sentants des associ s sur les questions techniques Composition du Conseil de GENCI
91. nci fr MUSIQUE CORDE SENSIBLE er ed x Jl d Contrairement aux apparences le piano est un systeme acoustique et m canique sophistiqu dont la facture demeure q ce jour tres largement empirique Les connaissances tr s pr cises des concepteurs et fabricants de pianos sont issues de si cles d exp rimentations d checs de succes Et intriguent beaucoup les cher cheurs en acoustique musicale En utilisant des m thodes scientifiques pour mod liser le fonctionnement d un piano et de ses diff rents l ments il est possible de confirmer ou non ces connaissances et d aller plus loin dans la compr hension des ph nomenes mis en jeu Chacune des tapes acoustiques intervenant lors de l ex cution d une note voir encadr peut tre mod lis e par une quation particuli re C est le travail qui a t men par Juliette Chabassier d Inria elle a tabli et discr tis d coup en tout petits intervalles de temps et d espace un mod le g n ral puis calcul nu m riquement les solutions gr ce des m thodes sp cialement d velopp es Ce travail s inscrit dans le cadre de mon doctorat en math matiques appliqu es co encadr par Patrick Joly directeur du projet INRIA POEMS et sp cialiste de mod lisation et analyse num rique pour la propagation des ondes et Antoine Chaigne directeur de l Unit de M canique de l ENSTA et sp cialiste d acoustique musicale pr cise t elle Gr c
92. nt propagation des feux de for t dynamique des fluides et sciences du vivant Durant sept mois les quipes de CAPS ont travaill en liaison troite avec les scientifiques concern s l adap tation de leur application pour d montrer les gains obte nus par le passage sur machine hybride R sultat trois des cinq applications ont vu leurs performances tr s signi ficativement augment es d un facteur 16 pour l une d en tre elles Pour les deux autres applications le passage sur acc l rateur graphique n a pas permis de gains aussi importants L ensemble de ces r sultats a t pr sent en d cembre 2011 et les codes sources modifi s des applications ont t livr s aux quipes scientifiques ECR EXASCALE COMPUTING RESEARCH LAB Associant le CEA GENCI Intel et l Universit de Versailles Saint Quentin en Yvelines ECR Lab laboratoire europ en de recherche sur l exascale a pour objectif de contribuer pr parer les architectures mat rielles et logicielles n cessaires l arriv e de l exascale vers 2020 voir ci contre Des d fis technologiques majeurs doivent tre relev s il s agit d augmenter les performances de calcul d un facteur 1000 sans alourdir l empreinte nerg tique des futurs su percalculateurs c est une v ritable rupture technolo gique ECR Lab m ne deux activit s de recherche D une part en partenariat avec leurs concepteurs acad miques comme industriels il travaille
93. nt d un organisme ainsi que son patrimoine g n tique L ADN est compos de deux brins eux m mes constitu s de bases reli es entre elles on parle de s quences Ces deux brins se font face et forment une double h lice gr ce des interactions entre leurs bases respectives La grande sp cificit de ces interactions permet le design de structures bi ou tridimensionnelles partir de morceaux d ADN Parmi les applications envisag es la mise au point d une enveloppe contenant un m dicament qui serait lib r e directement dans les cellules cibles Cet origami l n est pas l art du pliage du papier tel qu il est pratiqu au Japon mais l id e s en inspire Un origami base d ADN est une toute petite structure de l ordre du milliardieme de m tre obtenue par pliage d une longue s quence d un brin d ADN l chafaudage laquelle est ajout e une s rie de courtes s quences qui vont jouer le r le d agrafes et plier l chafaudage dans la forme souhait e Afin de comprendre les m canismes impliqu s dans la formation de ces structures nous sommes partis d un petit syst me form de trois brins d ADN de longueurs diff rentes explique Juan Elezgaray responsable du projet Plus pr cis ment nous avons ont tra gy vaill partir d un mod le effectif d ADN o un simple brin est vu comme une suite connect e de billes sur un r seau triangulaire 3D Deux types de structures simul es quatre
94. nt une grande quantit de gaz BINGO est l un des premiers projets avoir r ussi simuler haute r solution un ph nom ne com plexe et important l jection de gaz depuis les trous noirs supermassifs vers le milieu in tergalactique entre les galaxies L univers simul doit tre suffisamment d taill pour bien tudier la formation des galaxies r solution de quelques milliers d ann es lumi re et suffi ein le aer i samment grand pour obtenir des statistiques pertinentes taille de plusieurs centaines de du garer FB aies n millions d ann es lumi re Ces deux contraintes rendent n cessaires l utilisation du calcul a E A E amp ibd RES intensif puisqu il faut calculer l volution de plus d un milliard de cellules de gaz et d toiles Le projet DEUS s attaque lui aux 75 96 d nergie noire Cette nergie inconnue est la seule expliquer l acc l ration de l expansion de l univers une d couverte capitale qui a valu le prix Nobel de Physique 2011 trois scientifiques am ricains Diff rents mod les d ner CART gie noire s affrontent Ils sont tous th oriquement viables et en accord avec les donn es AMIE ET a GEOL connues lt Pour les d partager il faut trouver de nouvelles observables Pour mieux EEE contraindre l nergie noire il faut en tudier l influence toutes les chelles explique Yann Rasera l un des porteurs du projet et de BINGO Contrai
95. ombre de projets s lectionn s a quasiment doubl 43 signe de la vitalit de l infrastructure euro p enne Et trois projets francais se Maria Ramalho directeur ex cutif de PRACE BSC guent voir galement page 27 En 2011 PRACE a poursuivi son d veloppement op rationnel as sur depuis l origine par des pro jets financ s par la Commission Europ enne Ces projets qui se succ dent dans le temps depuis 2008 voir encadr ont pour mis sion d accompagner le d ploie ment de PRACE dans toutes ses composantes Signe d une certaine maturit de l organisation un directeur ex cu tif de PRACE a t nomm en sep tembre 2011 et une quipe est en cours de constitution En 2011 PRACE a galement t tr s actif dans le domaine de la formation Outre les quatre coles saisonales organis es dans l an n e dont une en France lau tomne 2011 voir page 27 PRACE a entrepris de renforcer significa tivement son offre en labellisant six centres de formation avanc e en calcul intensif PRACE Advan ced Training Centers PATC Parmi ces six centres figure le pro jet soutenu par GENCI et port par la Maison de la simulation avec les trois centres nationaux de calcul TGCC CCRT CINES IDRIS et Inria Objectif former de facon coor donn e les utilisateurs aux tech niques de calcul intensif l chelle p taflopique pour qu ils exploitent au mieux les supercalculateurs d
96. on de la Simulation a orga nis du 20 juin au 8 juillet 2011 Chamonix en collaboration avec l IDRIS et le CCRT une cole d t de trois semaines d di e au calcul intensif Plus de 80 participants se sont ainsi form s aux m thodes de programmation parallele et l uti lisation des GPU et d autres v nements sont en pr paration notamment une jour n e Equip meso programm e le 18 octobre 2012 Strasbourg sur le th me Chimie et sciences de la vie de la simulation num rique au HPC En ce qui concerne l acquisition d quipements plusieurs parte naires ont entam les d marches n cessaires appel d offre dia logue comp titif ou utilisation d un march existant Pour la plu part d entre eux la livraison du mat riel interviendra au cours de l ann e 2012 la mise en service ainsi que l exploitation de l quipe ment devant suivre rapidement L initiative HPC PME a commenc se d ployer aupr s des centres partenaires Trois d entre eux Tou louse Grenoble et Rouen ont t sollicit s par HPC PME pour pren dre en charge une PME expertise et r alisation de calculs D autres partenaires ont directement t approch s par des PME changes qui devraient d boucher en 2012 En termes de partenariats le pro jet Equip meso a pris diff rents contacts D une part sur la base de la d cision du Premier Ministre de mandant Equip meso d largir sa couverture g ograp
97. ort 2010 II s agit en grande majorit de projets ayant une dur e de vie sur plusieurs ann es ce qui est dans la logique des d veloppe ments logiciels importants li s la mod lisation climatique 8 projets sont de nouveaux projets 50 sont des projets pluriannuels Ces pro jets ont donn lieu en 2011 une centaine de publications dans de tr s bons journaux internationaux comit de lecture tels que Na ture Journal of Climate Journal of the Atmospheric Sciences Journal of Fluid Mechanics Atmospheric Chemistry and Physics Ocean Mo delling Deep Sea Research Jour nal of Physical Oceanography Journal of Geophysical Research Tellus Luc Vervisch CT2 Avec 164 projets 2011 s est caract ris par une augmentation des vo lumes de calculs la fois en termes de temps et de m moire Par ailleurs les r sultats obtenus ont t publi s dans les meilleures revues scientifiques sp cialis es en m canique des fluides et ses applications par exemple le Jour nal of Fluid Mechanics Physics of Fluids Combustion and Flame ou encore International Journal of Multiphase Flow Des travaux vi sant d velopper les mod les physiques et les m thodes de de main ont galement t publi s dans la Physical Review Letters amp Marc Thiriet CT3 Les propositions soumises aux appels projets de GENCI appartiennent divers grands axes la bio informa tique l imagerie m
98. ploy s dans le cadre de PRACE Les premi res formations dispens es dans le cadre des PATC ont eu lieu en avril 2012 Autre fait marquant de l an n e coul e la cr ation d un forum des utilisateurs des moyens de PRACE In d pendant de la gouver nance de PRACE ce User Forum a pour but de favori ser les changes entre les utilisateurs et PRACE Lors du DEISA PRACE Sym Trois projets successifs Le projet PRACE 1IP PRACE First Implementation Phase Project a officiellement t lanc le 1 juillet 2010 pour deux ans 2010 2012 II fait suite au projet PRACE PP PRACE Preparatory Phase Project qui avait notamment permis entre 2008 et 2010 de d finir les contours de la future PRACE AISBL Depuis le 1 septembre 2011 et pour deux ans 2011 2013 PRACE 1IP est compl t par le projet PRACE 2IP PRACE Second Implementation Phase Project dont les ob jectifs sont la fois de renforcer le soutien op rationnel PRACE en particulier sur les aspects applicatifs et de pro totypage prospective technologique et d int grer sous l gide de PRACE les activit s d changes entre centres na tionaux Tier 1 issus du projet DEISA Ces deux projets b n ficient chacun d un financement de la Commission europ enne d un montant de 20 dans le cadre du programme lt Infrastructures gt du 7 PCRD PRACE 2IP sera suvi par le projet PRACE 3IP PRACE Third Implementation Phase Project qui a t pr sent
99. prochaines 150 ann es C est une am lioration d un fac teur 100 par rapport aux travaux ant rieurs Autre fait majeur l ann e 2012 verra d marrer les travaux de mo d lisation environnementale sur CURIE qui permettra d am liorer sensiblement les capacit s de cal cul disponible alors que la charge devient p nalisante sur les ma chines nationales comme VARGAS et JADE plus long terme l vo lution du calcul intensif parallele permettra d aborder des tudes r solution lev e dans toutes les disciplines aussi bien oc aniques qu atmosph riques et aussi de mod liser des processus de plus en plus interdisciplinaires qui couplent par exemple g ochimie processus biologiques turbulence grands cycles naturels du carbone du soufre etc I s agit de s approcher progressi vement de la mod lisation de tous les processus du Syst me Terre en vraie grandeur et de multiples chelles de temps Luc Vervisch CT2 L un des chan tiers importants qui attend les quipes des laboratoires et des instituts participants du domaine de la m canique des fluides sera la consolidation de la mutualisa tion des outils de simulation sur des plateformes logicielles parta g es dont l architecture est sp LE BILAN SCIENTIFIQUE TAT DES LIEUX cialis e dans le calcul parall le in tensif et le traitement de grands volumes de donn es Edouard Audit CT4 Les objectifs sont la pour
100. ptimisation du mode op ratoire surface de r section suture etc pour minimiser la dur e d intervention et le risque de complications per et post op ratoires Actions soutenues en 2011 dans le cadre du comit th matique Simulation biom dicale et applications la sant CT3 e Profilage m tag nomique des cosyst mes l aide de la plateforme METEOR porteur du projet J M Batto INRA Micalis e Bioinformatique avec le code de simulation IMGT ImMunoGeneTics porteur du projet V Giudicelli Universit de Montpellier II e Mod lisation des propri t s structurales et thermodynamiques de phospholipides porteur du projet T Mineva CNRS e Minimisation de dose de traceur radioactif pour une m me qualit d interpr tation par une m thode statistique en imagerie PET porteur du projet E Barat CEA e R le des microfissures dans la fragilit vert brale humaine porteur du projet H Follet Inserm e Imagerie fonctionnelle num rique optimis e pour les art res porteur du projet F Nicoud Universit de Mont pellier 11 e Simulation des grandes chelles pour les coulements transitionnels instationnaires Application la simulation des coulements sanguins porteur du projet S Mendez CNRS NANO OBJETS L acide d soxyribonucl ique ADN est une mol cule pr sente dans toutes les cellules vivantes qui renferme l ensemble des informations n cessaires qu d veloppement et au fonctionneme
101. r de Versailles sont alors concentr s pr cise t il ICG Les chercheurs ont ainsi montr par calculs quantiques que le MIL 53 Fe un MOF base de carboxylate de fer fonctionnalis avec des groupements amino pr sente des nergies d interaction fortes avec le Bu sulfan une mol cule anti tumorale lorsqu elle est encapsul e dans ses pores Ce r sultat permet d esp rer que la mol cule encapsul e dans ce MOF se lib re lentement dans l organisme du patient ce qui permettrait de limiter le nombre d administration MAT RIAUX E opel Pi ME I d ER LES MAT RIAUX Passer une po le chaude sous l eau froide et c est l assurance d un choc thermique Hormis une grosse fum e et l impression d avoir fait une b tise quelles sont les cons quences d un tel choc sur les mat riaux C est ce genre de question que se propose de r pondre la m canique de la rupture en simulant les microfissures qui apparaissent dans les mat riaux Pour une simple po le cela finit par un saut au supermarch du coin mais pour une enceinte de centrale nucl aire il est vident que les enjeux industriels et soci taux sont au trement plus importants Profitant d une puissance de calcul in dite Corrado Maurini UPMC et son coll gue Blaise Bourdin Louisiana State University ont pu tester une approche originale l apparition de microfissures dans un mat riau est en g n ral si difficile pr dire que les
102. ravail sur l archivage p renne dans le cadre du projet d infrastructure BSN Biblio th que Scientifique Num rique mis en place par le Ministere de l enseignement sup rieur et de la recherche dont un des objectifs pourrait tre de labelliser et soutenir des projets d archivage H mpagner Maitrises d oeuvre continuit IDRIS P Institut du d veloppement et des ressources en in formatique scientifique IDRIS situ Orsay est le centre majeur du CNRS pour le calcul num rique de haute performance II permet pres d un millier d utilisateurs travaillant sur plus de trois cents projets manant de qua siment toutes les disciplines scientifiques d acc der ses ressources compos es en 2011 de trois supercalculateurs voir encadr Les ressources de l IDRIS en 2011 e VARGAS une machine IBM de type SMP nceuds larges de 112 fois 32 processeurs Power 6 pour une configuration totale de 3584 proces seurs et environ 17 5 To de m moire globale d livrant une puissance cr te cumul e de 68 Tflop s e BABEL une machine IBM massivement parall le de type BlueGene P de 10240 processeurs quadri c urs soit en tout 40960 c urs avec environ 20 To de m moire globale pour une puissance cr te cumul e de 139 Tflop s e BRODIE une machine vectorielle NEC SX 8 de 10 n uds de 8 pro cesseurs vectoriels soit au total 80 processeurs d livrant une puissance cr te cumul e de 1 3 Tflop s Install en 200
103. rd hui une r alit La d mocratisation de l utilisation du calcul intensif est en route es les premiers ges de l humanit l homme a eu besoin de compter Son b tail ses biens le prix d une transaction Dans les soci t s primitives on utilise d abord et naturellement ses dix doigts l histoire veut que cette pratique soit l origine du syst me d cimal Puis de facon plus perfectionn e dans l Anti quit on se sert de cailloux qu on entasse ou de b tons qu on entaille Les os d Ishango galement appel s b tons d Ishango sont consid r s comme le plus ancien outil de calcul jamais mis jour II s agit de vestiges ar N ch ologiques d couverts dans l ancien Congo belge aujourd hui R publique d mocratique du Congo dat s d environ de 20 000 ans et portant plu 8 sieurs colonne d entailles a ea Ee En Abyssinie l thiopie aujourd hui il tait d usage pour les guer AMNES riers partant au combat de d poser un caillou sur un tas caillou WES qu il retirait en revenant du combat Le nombre de cailloux non repris per 69 mettait de d terminer le nombre de morts au combat De m me les bergers e comptabilisaient ils leurs moutons avec des cailloux d pos s dans un pot 2 l entr e et la sortie de la bergerie Le caillou et le b ton sont l un des plus anciens syst mes de calcul d couvert ce jour et permet C est parce que nos anc tres comptaient avec
104. rement l intuition l ner gie noire n agit pas uniquement de tr s grandes chelles cosmologiques mais ses effets se ressentent aussi sur les propri t s m me d une galaxie DEUS un consortium compos de sous projets comme DEUSS et DEUS Hydro vise simuler une s rie d univers de toutes DEUS Consortium tailles et suivant diff rents modeles d nergie noire et en extraire des param tres qui divergent de l un l autre taux de formation des toiles distribution de mati re nombre de galaxies etc Les mesures futures de ces para m tres dans les grands projets observationnels comme EUCLID r cemment s lectionn par l ESA serviront d arbitrage entre les diff rentes th ories La gamme d chelle des simulations unique en son genre d un centi me de la taille de notre ga UMR 81 ervatoire de laxie un huiti me du volume de l univers observable le de perfectionnement des codes et les mod les d nergie noire couverts font d j de ces travaux d ampleur une r ussite importante pour la science 1 Ph TW ECISION M DICALE Tout organe se caract rise g n ralement par une configuration et une structure compliqu es Son fonction nement contr l localement et distance est complexe comportement non lin aire L tude compl te d un organe fait intervenir des processus diff rentes chelles nanoscopique mol cules en interactions g n r es par les multiples
105. rtaines formes Probablement Moyens GENCI JADE et YODA CINES pas mais la piste s esquisse Ft comme souvent dans la recherche Projet de recherche issu du comit th matique Chimie quantique et mod lisa cela ouvre autant de questions que tion mol culaire CT8 Photo Flickr Creative Commons cela n en r sout MOYENS NATIONAUX EN 2011 TGCC CCRT Bruy res le Ch tel IDRIS Orsay De gauche droite VARGAS BABEL et BRODIE De gauche droite ANAKIN JADE ES LE BILAN SCIENTIFIQUE TAT DES LIEUX U bon cru 2011 Les pr sidents des dix comit s th matiques de GENCI reviennent sur le bilan 2011 de leurs disciplines res pectives et tracent des perspectives pour les ann es venir Tous soulignent la qualit des dossiers d pos s et des r sultats obtenus sur les moyens de GENCI qui ont fait l objet dans de tr s nombreux cas de publica tions dans des revues comit de lecture Ils sont galement unanimes pr voir des simulations de plus en plus pouss es de probl mes complexes multi chelles et multi phyisques r alis es dans certains domaines comme la chimie quantique et la mod lisation mol culaire davantage en lien avec l exp rimentation QUEL BILAN TIREZ VOUS DE L ANN E COUL E Patrick Mascart CT1 En 2011 le 1 sciences du climat de l oc an et de l atmo sph re a s lectionn 58 projets un nombre constant par rapp
106. s dans le monde entier Les si cles suivants verront la mise au point de calcula 2005 David Monniaux trices m caniques lectrom caniques puis lec troniques avec l invention du microprocesseur par Intel en 1971 Calculatrices et caisses enregis treuses existent toujours aujourd hui dans des versions parfois tr s perfectionn es En sciences et dans l industrie le d veloppement de la qui permet de repro duire virtuellement des ph nom nes complexes a conduit concevoir un autre type de machine calculer gt le Le premier d en La simulation num rique consiste ex cuter un programme infor matique sur un ordinateur pour tudier le fonctionnement et les propri t s d un syst me ou d un ph nom ne ainsi qu en pr dire tre eux concu en Allemagne des la fin des ann es trente tait capable d effectuer une op ration par se conde Aujourd hui les machines les plus perfor mantes peuvent en r aliser des millions de milliards dans le m me laps de temps D ou le terme de qui d signe gale ment par extension la science d velopp e autour de ces quipements mat riels logiciels etc l volution par exemple la r sistance d une plateforme p troli re la houle ou la fatigue d un mat riau soumis des vibrations La simulation num rique est devenue un outil essentiel dans les do maines scientifique et industriel Elle permet de remplacer les exp riences qui ne p
107. s de comparer les divers champs de force et d en am liorer certains pour la premi re fois on pouvait acc der par le cal cul au minimum d nergie global d un syst me vraiment com plexe en termes de nombre de di mensions effectives Ces simulations vont se multiplier rapidement aussi rapidement que des machines du type Anton de viendront accessibles Marie Bernadette Lepetit CT8 Depuis quelques ann es dans le domaine de la chimie quantique et de la mod lisation mol culaire on observe la prise en compte d as pects thermodynamiques et une interaction plus grande avec les as pects exp rimentaux compr hen sion des r sultats obtenus par l exp rience Plus r cemment on observe ga lement une mont e en puissance de l utilisation du calcul pour ex plorer les domaines du possible pr alablement aux manips Cette volution de fond devrait se poursuivre Elle est li e l am lio ration tant des m thodes que des codes et des performances des calculateurs qui ont permis d at teindre des tailles de syst mes des complexit s et des pr cisions num riques compatibles avec les probl mes exp rimentaux LE BILAN SCIENTIFIQUE TAT DES LIEUX Alain Pasturel CT9 Dans le do maine de la physique de la chimie et des mat riaux et pour ce qui concerne les simulations de type ab initio on va vers des calculs de plus en plus exacts et un spectre de propri t s tudi es de plus
108. s projets retenus en 2010 En 2011 les moyens de GENCI ont accueilli de nouvelles applications qui auront vocation dans un second temps demander davantage d heures de calcul Enfin comme les ann es pr c dentes la tr s grande majorit des projets scientifiques 482 c est dire 78 96 des projets retenus ont obtenu une allocation allant de 100000 un million d heures Du TIER1 AU TIERO En 2011 comme en 2010 les res sources nationales de calcul ont t attribu es en majorit 56 96 des projets qui utilisaient des lo giciels de simulation parall lis s tournant sur moins de 256 coeurs La proportion de travaux ex cut s sur plus de 1024 coeurs de calcul a t de l ordre de 7 96 Ces projets scientifiques sont cens s court terme franchir un nouveau cap et utiliser les moyens de calcul TierO mis disposition par PRACE voir page 24 La tranche 256 1024 coeurs 25 96 repr sente un vivier important de logiciels aptes moyen terme migrer galement sur les moyens de PRACE Seuls 6 des projets utilisent des codes s quentiels et sont g n ra lement des projets demandeurs de peu de ressources D ann e en ann e tous ces l ments favorisent une meilleure connaissance des utilisateurs des moyens de calcul nationaux ainsi que leurs besoins de mani re les anticiper au mieux Des moyens nationaux indispensables au long cours ustes resolutions Vincent Moureau
109. sique chimie et propri t s des mat riaux CT9 8 vposle em A se gt lt s y 1 5e Projet SiDISC Centre de mise en forme des mat riaux CEMEF Mines ParisTech Responsable projet H Digonnet Moyens GENCI JADE CINES Comit th matique Informatique algorithmique et math matiques CT6 Membranes polym res hautes performances pour la s paration des gaz Laboratoire d lectrochimie et de physicochimie des mat riaux et des interfaces LEPMI UMR 5279 CNRS Grenoble INP Universit de Savoie Universit Joseph Fourier Responsables projet S Neyertz D Brown Moyens GENCI TITANE CEA CCRT JADE CINES VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique Physique chimie et propri t s des mat riaux CT9 QUELQUES IMAGES DE CALCUL Standard cond Standard cond 2 6 g cc 0 3 eV 2 7 g cc 0 4 ev 6 9 g cc 2 8 eV 7 2 5 eV 7 6 g cc 4 6 eV Absorp 8 1g cc 5 eV fj Eneray tev 158 1 6 152 1 54 1 56 31 8 1 6 Transition de phase ultra rapide induite par laser Centre lasers intenses et applications CELIA UMR 5107 Universit de Bordeaux 1 CEA CNRS Responsable projet F Dorchies Moyens GENCI TITANE CEA CCRT et JADE CINES T 1 E r 5 Q L un 152 154 Comit th matique lt Nouvelles applications et applications transverses du calcul intensif gt CT10 Transport
110. sources de signalisation cellulaire qui d clenchent des cascades de r actions chimiques pro voquant la lib ration de mol cules stock es ou la synth se de prot ines microscopique cellules en interac tions mesoscopique tissus biologiques et macroscopique organes Ces tudes font intervenir toutes les grandes branches de la science math matiques chimie physique et biologie Les applications du calcul scientifique la sant sont multiples Elles peuvent tre r parties en trois th mes principaux e la biochimie computationnelle et la dynamique mol culaire pour d crire les interactions entre substances soit la surface de la cellule soit dans les milieux extra ou intracellulaires certaines substances en interac tion pouvant tre exog nes comme les m dicaments administr s par voie orale a rienne ou sanguine e a bioinformatique qui aborde les ph nom nes biologiques par l analyse des donn es laboration de lo giciels d analyse des donn es biologiques e les mod lisations et simulations du fonctionnement complexe de cellules et de tissus biologiques ou d ap pareils physiologiques diverses chelles En g n ral les processus biologiques aux chelles nano micro et mesoscopiques font l objet de recherches biomath matiques d termination et r solution d ensembles d quations d crivant le processus explor Les ph nom nes l chelle macroscopique des tissues dits durs squelette ou mous org
111. st la deuxi me composante de l infrastructure europ enne de calcul intensif PRACE voir page 24 Pour b n ficier des meilleures opportunit s techno logiques CURIE a t install en deux phases entre fin 2010 et fin 2011 qui ont permis d int grer diff rents types de noeuds de calcul larges hybrides et fins D s la premi re phase achev e CURIE tait ou vert aux scientifiques fran cais et europ ens Depuis le 1 mars 2012 il est ac cessible dans sa configura tion compl te DUR N V L Y L xd 2 iE YE SC qs ET KS E 3 ms Fee m 7 ub PF E 7 a LPS s I f dus SA 19 Le 3 CURIE se caract rise par une architecture quilibr e unique en Europe le calculateur a t concu pour combiner une puissance de calcul lev e et une ca pacit tr s grande de traitement des donn es C est un atout majeur pour relever les plus grands d fis scientifiques dans des domaines comme la cli matologie les sciences de la vie voir page 2 et l as trophysique Dans ces disciplines la complexit des probl mes abord s la structu ration de l Univers par exem ple et les chelles de temps l Univers du Big Bang nos jours ou de taille la structure d une prot ine n cessitent non seulement une grande puis sance de calcul pour tre trait s mais galement un traitement performant des donn es qui sont g
112. suite de la parall lisa tion des codes pour exploiter plei nement les machines notamment les TierO et ce afin d accroitre la r solution spatiale et temporelle des probl mes trait s et d obtenir des simulations avec des mod les physiques plus r alistes Sylvie Jacquemot CT5 Les tr s grands instruments de recherche en cours de construction sont des moteurs tr s efficaces de d velop pement du calcul intensif en phy sique des plasmas Cependant ils n cessitent notamment en terme de dimensionnement de pouvoir effectuer des simulations r alistes C est dire tridimensionnelles et sur des chelles en temps et en es pace pertinentes Ces simulations ne pourront tre envisag es que si la puissance la m moire et le nombre de processeurs conti nuent augmenter dans les an n es venir Une telle augmentation devra bien s r tre accompagn e d un ac croissement des capacit s de stockage et du d veloppement de logiciels de visualisation perfor mants Cette tendance se retrouve gale ment dans d autres domaines de la physique par exemple dans celui de la compatibilit lectro magn tique pour lequel la simula tion d objets l chelle 1 peut aujourd hui tre envisag e En dehors de l attractivit des grands projets la mise disposi tion de codes performants sous li cence libre comme TRIQS pour la mod lisation des syst mes quan tiques devrait contribuer efficace ment a
113. tise autour du calcul intensif compl tant ainsi le r le des journ es m socentres organis es chaque ann e Ce projet est galement une tr s bonne opportunit de construire un lien fort avec les tiers sup rieurs de la pyramide du calcul in tensif d finition d une strat gie commune renfor cement du r le de tremplin des m socentres etc Le bilan 2011 est d j positif pour CIMENT et Mai MOSINE Les r flexions sur le probl me de l h berge ment de la future plateforme de calcul et de la maitrise de son empreinte environnementale ont abouti la mise en ceuvre d une politique d h ber gement mutualis e l chelle du site universitaire C est une avanc e importante Concernant HPC PME un premier contact a t ta bli avec une entreprise locale et les calculateurs du m socentre ont permis d tablir une phase de diag nostic assez fructueuse Ce travail pr liminaire sert de base une collaboration de plus long terme avec notamment un stage de master sur les outils de mo nitoring de performances des codes sous java et un projet de consortium La PME a par ailleurs le projet imminent d acquisition d un cluster de calcul dont l architecture sera d finie en fonction des tests r ali s s sur les machines de CIMENT m t PEE M cepe 1 v AES CURIE a on u par Bull pour GENCI et mis disposition de la communaut scientifique fran aise et euro p enne le supercalculateur CURIE e
114. tr e sur le su percalculateur Tera100 du CEA en testant l applica tion EulerMHD sur plus de 75000 coeurs ce qui constitue une tape majeure pour augmenter W l avenir son efficacit sur les centaines de milliers de Po c urs qui composeront les futurs syst mes cale MPC a t port sur la nouvelle architecture Many Integrated Core gt d Intel Exploration plus fine Dans le secteur de l nergie p trole et gaz ECR Lab travaille avec des partenaires indus triels l adaptation des applications d explo 1 gt mi re sur les processus mol culaires ration du sous sol la mise au point complexes l uvre dans la maladie ag Pay nouvelles m thodes pour r pondre aux attentes F d Alzheimer du secteur en 2020 Des r sultats significatifs En utilisant deux des outils d velopp s par ECR Lab MAQAO et DECAN les performances du code ont pu tre significativement augment es d un fac teur 4 et permettent d sormais de pouvoir tirer parti de plus de 32 96 de la puissance cr te d un processeur tel que celui qui quipe CURIE Fin 2011 le Grand Challenge r alis sur le supercalculateur CURIE voir pages 2 et 3 a d montr la tr s bonne tenue du code jusqu 76000 coeurs de calcul quivalant une puis sance soutenue de pr s d un petaflop s Ce r sultat est une premi re tape essentielle pour utiliser les simulations p ta flopiques
115. tuels sont trop gros pour les relever tout seul dans son coin donc se f d rer comme c est aujourd hui le cas est tr s positif En conclusion trois mots pour d finir l int r t de ce prix Je dirais forte visibilit et reconnaissance acc s en dehors de sa propre communaut scientifique acc s un fort soutien national de GENCI et Bull pour ses travaux pr sents et futurs blement de terre Si chuan en Chine le 12 mai 2008 pro gression de la propagation des ondes sismiques sur l ensemble du 1 globe terrestre DK Ma trise d ouvrage nationale Des ressources au maximum Accompagner Avec une charge annuelle moyenne sur l ensemble des calculateurs de plus de 80 les ressources de GENCI ont t utilis es leur maximum en 2011 d montrant ainsi la vitalit de la demande scientifique 3 acc s aux moyens de calcul nationaux repose sur un m canisme d appels projet Les or ganismes ligibles principalement issus de la recherche publique for mulent des demandes d heures de calcul en les motivant par les r sultats scientifiques attendus Ces demandes sont valu es par les comit s th matiques de GENCI qui classent les projets d pos s 454 MILLIONS D HEURES EN 2011 Lors des deux sessions de la cam pagne 2011 organis es en janvier et en juillet 454 millions d heures de calcul ont t attribu es 615 projets Le nombre d heures mises disposition de la communaut
116. tures configurations multi p taflopiques et exaflopiques Enfin en marge des projets PRACE le CINES d veloppe et h berge pour PRACE AISBL l outil en ligne de peer review voir page 24 Concernant les GRANDES MASSES DE DONN ES en particulier leur conservation moyen et long terme e Le CINES a obtenu l agr ment du Service Interminist riel des Archives de France SIAF pour sa plate forme d archi vage archives interm diaires Il offre ainsi aux commu naut s scientifiques une vraie solution leur probl me de conservation des donn es strat giques documentaires ou issues d observations ou de calculs Le Centre est no tamment partenaire de l Equipex GEOSUD GEOInfor mation for SUstainable Development pilot par le Cemagref pour l archivage d images satellites haute d finition e Le CINES est le noeud francais de Eudat lt European Data for e science 3 projet europ en de 3 ans d marr le 19 octobre 2011 et regroupant 23 partenaires dont l objectif est de mettre en place en Europe une infrastructure de donn es collaborative CDI inter disciplinaire pour le par tage la duplication et la conservation long terme des grandes masses de donn es En tant que noeud fran ais de Eudat le CINES offre des capacit s de stockage de r plication distance et de conservation long terme de grandes masses de donn es toutes les communaut s qui le souhaitent e Le CINES co pilote le groupe de t
117. u fonctionnement du muscle l chelle mol culaire Laboratoire d Ing nierie des Fonctions Mol culaires ISIS Strasbourg Responsable projet M Cecchini Moyens GENCI TITANE CEA CCRT et VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique Syst mes mol culaires organis s et biologie CT7 M backdoor II ik QUELQUES IMAGES DE CALCUL Simulation d ions en solutions solvatation complexation tri s lectif et processus d assemblage Laboratoire de Mod lisation et Simulations Mol culaires UMR7177 Universit de Stras bourg Responsable projet G Wipff Moyens GENCI JADE CINES et VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique Syst mes mol culaires organis s et biologie CT7 Laboratoire de Processus d Activation S lectif PA i Transfert d Energie Uni lectronique ou Radiative 0 2 TR Ecole Normale Sup rieure Pe a Responsable projet R Vuilleumier A v 2 _ Moyens Genci JADE CINES et VARGAS CNRS IDRIS E D N Comit th matique lt Chimie quantique et mod lisation mol culaire gt CT8 Mod lisation de verres et UES silicat s d int r t industriel Laboratoire Charles Coulomb UMR5221 CNRS et Universit Montpellier2 tu Responsables projet L Pedesseau S Ispas et W Kob Moyens GENCI TITANE CEA CCRT JADE CINES et VARGAS CNRS IDRIS Comit th matique Phy
118. un 32 processeurs Power 7 disposant indivi duellement de 128 Go de m moire et interconnect s par de l Infiniband e Fruit d une collaboration avec Bull et Serviware un en vironnement de pr post traitement a t install avec no tamment des fonctionnalit s de visualisation distance La plate forme Cristal qui supporte cet environnement est bas e sur des noeuds BullX quip s de processeurs Nehalem dot s chacun de 256 Go de m moire et de 4 GPUs Quadro FX5800 disposant de 4 Go de m moire Les logiciels Paraview Ensight et Visit sont install s sur la plate forme e Depuis 2011 un lien Renater 10 Gigabits s d di relie le CINES aux deux autres sites nationaux ainsi qu au r seau des supercalculateurs des autres pays de l Union an cien r seau DEISA Le CINES en tant que partenaire de GENCI poursuit son investissement dans les diff rentes phases des projets PRACE Ses quipes ont activement contribu aux c t s des chercheurs au tremplin de codes strat giques vers les TierO NEMO en climatologie et NSMB en m canique des fluides Le CINES est galement int gr aux appels projets DECI ouverture des Tier1 aux projets europ ens au cours des quels plus de 5 millions d heures ont t distribu s sur Jade Un prototype lt Exascale IO dont les mat riels sont install s au CEA et au CINES permet d tudier une technologie prometteuse pour des I O performantes n cessaires aux fu
119. une propri t structurale des mol cules connue sous le terme de lt chiralit gt x En chimie un compos est dit chiral du grec chiros la main s il n est pas super posable son image dans un miroir comme la main droite dont l image dans un miroir est une main gauche Une mo l cule chirale poss de deux formes oppos es ou nantiom res une gauche faisant tourner le plan de polarisation de la lumi re dans le sens inverse des aiguilles d une montre not e L pour l vogyre et une droite not e D pour dex trogyre Par un ph nom ne encore inconnu les mol cules qu on retrouve dans les tres vivants sur Terre ne sont pr sentes que sous l une des deux formes les aminoacides biologiques sont L et les sucres D Deux hypoth ses s affrontent quant l origine de la vie sur Terre Soit elle a merg localement sur notre plan te bleue soit elle provient de mol cules import es de l espace lors du bombardement de notre plan te par des m t orites et des com tes il y a plusieurs milliards d an n es La d couverte dans les m t orites de mol cules chirales avec un l ger exc s nantiom rique l une des formes est en sur nombre semble faire pencher la balance pour la deuxi me hypoth se Probl me aucune mol cule chirale n a jamais t f d tect e dans l espace interstellaire Et m me en admettant qu il existe dans l espace des conditions capables d abriter r des mol cules chirales le m canisme qu
120. urop ens de PRACE CURIE Qu en attendiez vous Nous attendions de ce passage l chelle de franchir un gap en terme de r solution des ph nom nes phy siques intervenants dans la combustion turbulente partiellement pr m lang e Nous souhaitions com prendre les interactions entre turbulence m lange et r actions l chelle du front de flamme dans un br leur a ronautique semi industriel Alors que s ach ve votre allocation PRACE quel bilan en tirez vous Gr ce cette allocation nous avons apport d im portantes am liorations aux performances de notre outil de calcul et nous avons r ussi simuler un br leur partiellement pr m lang avec 12 milliards de cellules un maillage environ 1000 fois plus grand que le standard dans l industrie Cette r solution nous apporte des informations tr s int ressantes sur l orientation des gradients d es p ces dans le front de flamme param tre important dans les mod les de combustion turbulente Quels enseignements tirez vous de votre exp rience sur les moyens nationaux et europ ens Pour mener bien une premi re utilisation des moyens nationaux et europ ens il para t essentiel d adopter une d marche progressive en s appuyant d abord sur les comp tences des m socentres puis celles des centres nationaux et enfin des centres eu rop ens Lorsqu on souhaite multiplier par dix le nombre de coeurs utilis s par une application il faut g n ral
121. ustriel de PRACE organis les 28 et 29 mars 2011 Stokholm en Su de apr s Amsterdam Pays Bas en 2008 et Toulouse France en 2009 ces deux journ es ont r uni plus de 80 participants venus de 22 pays eu rop ens et repr sentant pr s de quarante entreprises De grands groupes industriels comme Saab Renault ABB et Air bus ont r pondu l invitation de PRACE mais galement des PME telles que Rila Vratis EURO CFD et Vestas Editeurs de logiciels CD Adapco ANSYS ESI Group Num tech par exemple et vendeurs de calcul intensif AMD Cray IBM Intel Numascale Southpole et Su permicro taient galement pr sents Sur la base d une s rie de conf rences et de sessions de r flexion ce s minaire visait rapprocher utilisateurs acad miques et indus triels du calcul intensif en mettant les ressources et l expertise de PRACE en regard des besoins des entreprises Dans le prolongement de ces dicussions la r flexion sur l ouverture des moyens de PRACE aux industriels s est poursuivie avec la s lection d un projet pilote Avec son projet baptis noFUDGE et destin qualifier de nouveaux outils num riques pour le design des futurs moteurs d avion Ce naero centre belge de recherche appliqu e a b n fici de deux millions d heures de calcul sur JU GENE J lich en Allemagne dans le cadre d un Preparatory Access Cette exp rience pilote a permis PRACE de d finir les contours
122. utilisateurs et au del puisque ses sessions sont ouvertes non seulement l ensemble du monde aca d mique utilisateur ou non de ses ressources informa tiques mais galement aux repr sentants du monde industriel Au cours de l ann e 2011 une vingtaine de sessions d une quatre journ es chacune ont t organis es par l IDRIS soit dans ses locaux d Orsay soit dans d autres sites en r gion parisienne ou en province pour un total de plus de trois cents participants La plupart de ces sessions ont t consacr es aux langages de programmation scientifiques et aux principaux paradigmes de programmation parallele MPI OpenMP et programmation hybride MPI OpenMP qui va devenir une cl pour l utilisation efficace des fu tures machines qui comporteront un grand nombre de coeurs par noeud de calcul La forte implication de l IDRIS depuis le d but des ann es 2000 dans les PROJETS EUROP ENS DU DOMAINE DU CALCUL DE HAUTE PERFORMANCE S est poursuivie en 2011 via le projet DEISA2 qui s est termin mi 2011 apr s sept ann es d in tenses activit s la fois pour le d ploiement l chelle europ enne de services communs sur les supercalcula teurs des partenaires du projet et pour le support appli catif des projets auxquels des ressources avaient t allou es dans le cadre d appels projets europ ens pro pres cette infrastructure Parall lement l IDRIS a continu tre impliqu durant cette ann e dans

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