Lors de l'ISC 2025, NVIDIA a annoncé plusieurs avancées majeures dans le domaine des supercalculateurs. La vedette était Jupiter, propulsé par la plateforme Grace Hopper, classé supercalculateur le plus rapide d'Europe. Jupiter a doublé la vitesse de calcul haute performance et d'IA par rapport au système le plus rapide suivant.
JUPITER devrait bientôt devenir le premier supercalculateur exascale d'Europe, capable d'effectuer environ un quintillion d'opérations en virgule flottante par seconde (FP64). Ce système permet une simulation, un entraînement et une inférence plus rapides des plus grands modèles d'IA, notamment ceux destinés à la modélisation climatique, à la recherche quantique, à la biologie structurale, à l'ingénierie computationnelle et à l'astrophysique, permettant ainsi aux entreprises et aux nations européennes de faire progresser la découverte et l'innovation scientifiques.
Parmi les cinq premiers systèmes de la liste TOP500 des supercalculateurs les plus rapides au monde, JUPITER se classe comme le plus économe en énergie, atteignant 60 gigaflops par watt.
Composé de près de 24 000 superpuces NVIDIA Grace Hopper et interconnecté par la plateforme réseau NVIDIA Quantum-2 InfiniBand , JUPITER devrait atteindre une puissance de calcul en intelligence artificielle supérieure à 90 exaflops. Il repose sur l'architecture à refroidissement liquide BullSequana XH3000 d'Evidens.
Selon Jensen Huang, fondateur et PDG de NVIDIA, l'IA va dynamiser la découverte scientifique et l'innovation industrielle. Il a ajouté qu'en s'associant à Jülich et Eviden, ils pourront construire le supercalculateur d'IA le plus avancé d'Europe, qui permettra aux chercheurs, aux industries et aux institutions de premier plan d'élargir les connaissances humaines, d'accélérer les avancées technologiques et de stimuler le progrès national.
Conçu pour les avancées scientifiques
JUPITER appartient à l'entreprise commune EuroHPC et est hébergé par le centre de supercalcul de Jülich, au Forschungszentrum Jülich, en Allemagne.
Anders Jensen, directeur exécutif de l'entreprise commune EuroHPC, a déclaré que les capacités de calcul exceptionnelles de JUPITER marquent une avancée significative pour l'Europe dans le domaine de la science et de la technologie, facilitant la recherche clé dans des domaines tels que la modélisation du climat, les systèmes énergétiques et l'innovation biomédicale.
Thomas Lippert, codirecteur du Centre de supercalcul de Jülich, déclare que JUPITER représente une avancée majeure pour la science et la technologie européennes. Il utilise les plateformes de calcul et d'IA de NVIDIA pour améliorer la formation des modèles fondamentaux et la simulation haute performance, aidant ainsi les chercheurs européens à relever des défis complexes.
Les premiers tests de JUPITER ont été réalisés avec le benchmark Linpack, qui a également été utilisé pour déterminer le classement TOP500.
Le supercalculateur JUPITER réunit la pile logicielle de bout en bout de NVIDIA pour résoudre des défis dans des domaines tels que :
- Modélisation du climat et de la météo : permet des simulations et une visualisation environnementales en temps réel et à haute résolution, en utilisant le NVIDIA Terre-2 Plateforme ouverte. Elle contribue aux initiatives communautaires mondiales, telles que le projet Earth Virtualization Engines, qui vise à créer un jumeau numérique de la Terre pour mieux comprendre et lutter contre le changement climatique.
- Recherche en informatique quantique : fait progresser les algorithmes quantiques et le développement de matériel avec des outils puissants tels que le NVIDIA CUDA-Q™ plate-forme et le NVIDIA cuQuantum kit de développement logiciel.
- Ingénierie assistée par ordinateur : réinvente la conception et la fabrication de produits grâce à des technologies de simulation et de jumeaux numériques pilotées par l'IA, alimentées par le NVIDIA PhysicsNeMo™ cadre, NVIDIA CUDA-X™ bibliothèques et les NVIDIA Omnivers™ plateforme.
- Découverte de médicaments : rationalise la création et le déploiement de modèles d'IA essentiels à la recherche pharmaceutique grâce à NVIDIA BioNeMo™ plateforme, accélérant le temps d’accès aux connaissances en sciences biomoléculaires et à la découverte de médicaments.
Les supercalculateurs Blue Lion et Doudna fonctionneront sur NVIDIA Vera Rubin
Deux nouveaux supercalculateurs, une nouvelle architecture. Vera Rubin est conçu pour transformer la science, en temps réel et à grande échelle.
Le Centre de supercalcul Leibniz (LRZ) en Allemagne se dote d'un nouveau supercalculateur offrant une puissance de calcul environ 30 fois supérieure à celle du SuperMUC-NG, l'ordinateur haute performance existant au LRZ. Baptisé Blue Lion, il fonctionnera sur l'architecture NVIDIA Vera Rubin.
Les détails du nouveau supercalculateur sont restés secrets jusqu'à présent. LRZ, qui fait partie du Centre Gauss de supercalcul, la principale institution allemande de calcul haute performance, avait seulement laissé entendre que son prochain système utiliserait des accélérateurs et processeurs NVIDIA de « nouvelle génération ». Cette nouvelle génération est Vera Rubin, la future plateforme d'IA et de science accélérée de NVIDIA.
La plateforme Vera Rubin a récemment fait la une des journaux lorsque le Lawrence Berkeley National Lab a dévoilé Doudna, son prochain système phare, que Vera Rubin alimentera également.
Vera Rubin est une superpuce qui combine le GPU Rubin, le successeur de NVIDIA Blackwell, et le CPU Vera, le premier CPU personnalisé de NVIDIA conçu pour fonctionner en harmonie avec le GPU.
Ensemble, ils créent une plateforme conçue pour fusionner simulation, données et IA en un moteur scientifique unique, à large bande passante et à faible latence. Elle intègre mémoire partagée, calcul cohérent et accélération réseau, et son lancement est prévu au second semestre 2026.
Blue Lion : conçu par HPE
HPE développe un système qui exploitera la technologie HPE Cray de nouvelle génération et intégrera des GPU NVIDIA au sein d'un système offrant un stockage et une interconnectivité robustes. Cette architecture s'appuie sur les systèmes de refroidissement liquide direct 100 % sans ventilateur de HPE, qui utilisent de l'eau chaude acheminée par des tuyaux pour refroidir efficacement le supercalculateur.
Conçu pour les chercheurs travaillant sur le climat, les turbulences, la physique et l'apprentissage automatique, il intègre des workflows combinant simulations traditionnelles et IA moderne. Les tâches peuvent être déployées à l'échelle de l'ensemble du système. La chaleur générée par les racks sera réutilisée pour chauffer les bâtiments voisins.
Et ce n'est pas seulement local. Blue Lion soutiendra des projets de recherche collaborative dans toute l'Europe.
N'oubliez pas Doudna
Nous avons récemment publié des informations concernant Doudna , le supercalculateur développé conjointement par NVIDIA et Dell Technologies , qui prendra en charge des charges de travail HPC à grande échelle dans les domaines de la dynamique moléculaire, de la physique des hautes énergies, ainsi que de l'entraînement et de l'inférence en intelligence artificielle. Doudna est un système Dell basé sur la plateforme Vera Rubin de nouvelle génération de NVIDIA , offrant un environnement propice au développement de flux de travail de recherche scientifique de pointe.
Le supercalculateur Doudna offrira des performances plus de dix fois supérieures à celles de Perlmutter, le supercalculateur phare actuel du NERSC. Doudna sera construit à l'aide de technologies de pointe, notamment la technologie de serveur à refroidissement liquide direct ORv3 de Dell, la plus avancée, et la plateforme CPU-GPU NVIDIA Vera-Rubin.
Le système, nommé d'après la biochimiste et lauréate du prix Nobel Jennifer Doudna, devrait être disponible en 2026. Le nom a été donné en reconnaissance de son travail dans le domaine de la technologie d'édition génétique, en particulier CRISPR.
Le nouveau supercalculateur accélérera la conception de matériaux avancés, la modélisation biomoléculaire et la physique fondamentale.
Les outils de simulation quantique, notamment la plateforme CUDA-Q de NVIDIA , permettront le développement, la modélisation et la vérification à grande échelle d'algorithmes quantiques sur des ordinateurs quantiques.
Modèle de base d'IA générative NVIDIA Earth-2
NVIDIA a dévoilé un modèle d'IA inédit conçu pour transformer la modélisation et l'analyse du climat afin d'améliorer la prévision, la compréhension et la réponse au changement climatique. cBottle, abréviation de Climate in a Bottle (Climat en bouteille), est le premier modèle de base d'IA générative au monde conçu pour simuler le climat mondial avec une résolution kilométrique.
Intégré à la plateforme NVIDIA Earth-2 , ce modèle génère des états atmosphériques réalistes, conditionnés par des paramètres tels que l'heure, le jour de l'année et la température de surface de la mer. Il offre ainsi une nouvelle approche pour comprendre et anticiper les systèmes naturels les plus complexes de la Terre.
La plateforme Earth-2 intègre une suite logicielle et des outils qui combinent la puissance de l'IA, de l'accélération GPU, des simulations physiques et de l'infographie pour offrir des capacités accrues. Elle permet la création de jumeaux numériques interactifs pour la simulation et la visualisation des phénomènes météorologiques, ainsi que la réalisation de prévisions climatiques à l'échelle planétaire. Grâce à cBottle, ces prévisions sont réalisées des milliers de fois plus rapidement et avec une efficacité énergétique supérieure aux modèles numériques traditionnels, sans perte de précision.
cBottle a été testé sur le terrain lors du hackathon mondial KM-Scale du Programme mondial de recherche sur le climat. Cet événement, organisé dans huit pays et dix centres de simulation climatique, visait à faire progresser l'analyse et le développement de modèles haute résolution du système terrestre tout en élargissant l'accès aux données climatiques haute résolution et haute fidélité.
Révolutionner la modélisation climatique grâce à l'IA
L’informatique climatique est traditionnellement une activité exigeante en temps, en main-d’œuvre et en calculs, nécessitant une analyse sophistiquée de dizaines de pétaoctets de données stockées.
Cependant, cBottle intègre l'accélération GPU NVIDIA et une pile NVIDIA Earth-2 hautement optimisée. Il utilise une IA avancée pour compresser d'énormes quantités de données de simulation climatique, réduisant ainsi jusqu'à 3,000 3,000,000 fois la taille des pétaoctets de données pour un échantillon météorologique individuel. Cela se traduit par une réduction de la taille des données de 1,000 XNUMX XNUMX fois pour une collection de XNUMX XNUMX échantillons.
cBottle a été formé sur des simulations climatiques physiques à haute résolution et des estimations contraintes par des mesures des états atmosphériques observés au cours des 50 dernières années.
Le modèle peut compléter les données climatiques manquantes ou corrompues, corriger les modèles climatiques biaisés, résoudre en profondeur les données climatiques à basse résolution et synthétiser les informations en fonction des modèles et des observations antérieures. L'efficacité extrême des données de cBottle permet une formation sur seulement quatre semaines de simulations climatiques à l'échelle du kilomètre.
En utilisant cBottle dans NVIDIA Earth-2, les développeurs peuvent créer des jumeaux numériques climatiques pour explorer et visualiser de manière interactive des données climatiques à l'échelle du kilomètre, ainsi que prédire des scénarios potentiels avec une faible latence et un débit élevé.
NVIDIA n'est pas seul dans le secteur des supercalculateurs
El Capitan : la première machine exascale de la NNSA
Le Laboratoire national Lawrence Livermore (LLNL) figure parmi les acteurs majeurs du classement Top500 des centres de calcul haute performance. En mai 2023, le LLNL a commencé l'installation des composants d' El Capitan , le premier supercalculateur exascale de la NNSA . Un supercalculateur exascale peut effectuer au moins un quintillion d'opérations en double précision (64 bits) par seconde (1 exaflops). Mis en service en 2024, El Capitan est considéré comme le supercalculateur le plus puissant au monde , capable d'effectuer plus de 2.79 exaflops par seconde.
Le but d'El Capitan
El Capitan est le fruit d'une collaboration entre les trois laboratoires de la NNSA : Livermore, Los Alamos et Sandia. Ses capacités aident les chercheurs à garantir la sûreté, la sécurité et la fiabilité du stock nucléaire national sans essais souterrains. La machine est essentielle à la conception et à la gestion d'un stock modernisé et à d'autres missions critiques de sécurité nationale. Les recherches menées sur El Capitan soutiennent également des domaines de mission non classifiés essentiels à la sécurité nationale, tels que la découverte de matériaux, la physique des hautes densités d'énergie, les données nucléaires, les équations d'état des matériaux et la conception d'armes conventionnelles.
Les superordinateurs El Capitan et Tuolumne
Pour garantir son plein potentiel informatique, le LLNL investit dans des capacités de simulation cognitive, notamment des techniques d’intelligence artificielle (IA) et d’apprentissage automatique (ML), qui profiteront aux missions non classifiées et classifiées.
Tuolumne et RZAdams
Les recherches menées sur Tuolumne, le plus grand système « frère » d'El Capitan, soutiennent divers projets non classifiés dans les domaines de la sécurité énergétique, des simulations sismiques, de la découverte de médicaments contre le cancer et d'autres domaines d'intérêt public. De même, RZAdams, le système « frère » non classifié d'El Capitan, plus petit, prend en charge des missions avec et sans armes. Les deux systèmes ont été acquis dans le cadre du contrat El Capitan et sont arrivés en 2024.
La nouvelle stratégie logicielle des systèmes d'El Capitan
El Capitan est le premier système de technologie avancée d'ASC, qui englobe les plus grands systèmes d'ASC, à utiliser TOSS, le logiciel d'exploitation Tri-Lab, le même environnement et le même système d'exploitation que les machines technologiques standard d'ASC. Cette avancée simplifie l'administration du système et améliore l'expérience utilisateur.
Localisation d'El Capitan
L'installation du système HPE/AMD a nécessité le travail de centaines de personnes, ainsi que des partenariats entre les secteurs public et privé. Des années de planification et de préparation minutieuses ont permis son arrivée réussie, qui comprenait une importante modernisation des installations de calcul haute performance (HPC) du LLNL.
Bien qu'il soit l'un des supercalculateurs les plus économes en énergie au monde, El Capitan nécessite néanmoins environ 30 mégawatts (MW) d'énergie pour fonctionner à plein régime, soit suffisamment d'énergie pour alimenter une ville de taille moyenne.
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