🎤 Alice Recoque, le supercalculateur qui propulse l’Europe dans l’ère de l’exaflop (Nicolas Lardjane, CEA)

Nicolas Lardjane : [0:01] Peut-être juste pour fixer les idées, si on imagine qu'un milliard d'êtres humains sont capables de réaliser une opération de calcul par seconde, ils ont une puissance de 1 JIA FLOPs, il leur faudrait calculer sans relâche pendant un milliard de secondes, soit 30 ans, pour réaliser la même quantité de calcul qu'Alice Recoque en une seconde. Monde Numérique : [0:29] Bonjour Nicolas Lardjane. Nicolas Lardjane : [0:30] Bonjour, merci pour l'invitation. Monde Numérique : [0:33] Vous êtes directeur du TGCC, le très grand centre de calcul du CEA situé dans l'Essonne. Et on va donc parler de cet ordinateur le plus puissant d'Europe qui est en construction actuellement, le supercalculateur Alice Recoque. À quoi va-t-il ressembler cet ordinateur ? Est-ce qu'on peut encore parler d'ordinateur ? Est-ce que vous pouvez nous faire une petite présentation ? Nicolas Lardjane : [0:58] Oui, on peut parler d'ordinateurs, mais surtout de supercalculateurs. Donc peut-être pour remettre les choses dans leur contexte, on parle ici d'investissements importants qui se font à l'échelle d'un continent. Et mi-novembre, EuroHPC, une entreprise européenne en charge du développement du calcul scientifique, de l'intelligence artificielle et également du calcul quantique en Europe, a annoncé le résultat d'un appel d'offres et Eviden a gagné cet appel d'offres. Il va installer cette machine Alice Recoq au TGCC à partir de 2026 pour une ouverture aux utilisateurs en 2027. Donc Alice Recoq, ce sera le deuxième supercalculateur hexaclopique qui sera installé sur le continent européen. Nicolas Lardjane : [1:40] On l'a dit, c'est des investissements importants, donc c'est une machine qui est financée à 50% par l'Europe, 50% par un consortium qui est porté par GenC, GenC étant l'opérateur public en charge d'implémenter la stratégie nationale de calcul haute performance, à la fois en IA, en calcul quantique également, et de procurer les moyens de calcul et stockage aux communautés nationales pour la recherche scientifique. Adossé à ce consortium, on a également d'autres États, les Pays-Bas et la Grèce. Et Alice Recoque, dans les faits, c'est une machine hexascène, donc une machine hexaflopique capable de réaliser plus de 1 milliard, 2 milliards d'opérations par seconde en virgule flottant. Donc pour le calcul scientifique, on a besoin de hautes précisions, donc on parle de 64 bits, au moins 15 chiffres significatifs, contrairement à ce qui se fait en IA où on a plutôt recours à des faibles précisions. Peut-être juste pour fixer les idées, si on imagine qu'un milliard d'êtres humains sont capables de réaliser une opération de calcul par seconde, ils ont une puissance de 1 JFLOP, il leur faudrait calculer sans relâche pendant un milliard de secondes, soit 30 ans, pour réaliser la même quantité de calcul qu'Alice Recoque en une seconde. Au niveau mondial, il y a trois machines hexaflopiques qui sont aujourd'hui installées aux États-Unis. Une quatrième en Europe, en Allemagne, Alice Recoque sera la cinquième installée et la deuxième sur notre continent. Monde Numérique : [3:07] Et on peut dire que ce sera la plus puissante d'Europe ? Nicolas Lardjane : [3:09] Alors j'espère bien que ce sera la plus puissante d'Europe et ça on le verra au moment de la recette de la machine. Alice Recoque dépassera la barre des 1 exaflop et en termes de puissance, Donc il y a un cas test qui s'appelle le cas test dit HPL, qui est un benchmark qui permet de comparer les machines entre elles. Et donc ce sera parmi les plus puissantes, et j'espère bien effectivement que ce sera la plus puissante. Peut-être pour fixer les idées, ce qu'il existe aujourd'hui au niveau national, donc on a des machines qui font de l'ordre de 50 à 100 pétaflops. Donc Alice Recorque, ça va permettre une montée en puissance d'un facteur 10 à 20. Et ça c'est extrêmement intéressant pour nos communautés. Et cette puissance, on peut la fournir au travers de composants qui sont aujourd'hui des cartes graphiques qui sont utilisées pour ces grandes machines. Et Alice Recoq sera utilisée de GPU fournies par AMD, donc des GPU de dernière génération qui sortent fin 2026. Nicolas Lardjane : [4:11] Donc des GPU AMD Mi430X qui embarquent une très grande quantité de mémoire, 432 gigaoctets de HBM4 pour les spécialistes, et un CPU haute qui est basé sur un processeur AMD VENIS. On a cette puissance de calcul et pour arriver à faire marcher tout ça, il faut un réseau d'interconnexion. La machine va en marquer un réseau BXI, dit V3, développé par la société Eviden, qui va relier entre les GPU à une fréquence, une vitesse extrêmement élevée, donc 800 gigabits par seconde, et les CPU entre eux à 400 gigabits par seconde. Avec ces éléments-là, je suis convaincu qu'on aurait une machine des plus puissantes au monde. Monde Numérique : [4:55] Merci pour cette présentation détaillée. Ce qu'on peut ajouter, je crois, c'est que d'un point de vue pratique, c'est donc un monstre qui fera 280 tonnes, 94 racks informatiques, c'est ça ? Nicolas Lardjane : [5:08] Oui, c'est ça. Bien qu'on travaille depuis de nombreuses années, notamment avec Eviden et la réalité associée, pour avoir des systèmes extrêmement denses et extrêmement performants en termes de refroidissement, les puissances de calcul que l'on vise font qu'on a une machine de très grande taille. Et donc là, on parle juste de la partition de calcul accélérée, 94 racks, mais il y a tous les racks de calcul de la partition Cyperl qui sont à côté, donc une dizaine de racks, et également tous les racks de stockage et autres. Donc au final, on aura une machine de l'ordre de 130 racks qui sera installée au niveau du TGCC. Monde Numérique : [5:47] Juste pour la petite histoire, c'est une tradition maintenant en France et en Europe de donner à ces supercalculateurs les noms de personnalités de l'histoire de l'informatique. Et c'est le cas également pour ce supercalculateur. Nicolas Lardjane : [6:00] Oui, effectivement. Donc, on a différentes machines. Au CNRS, une machine qui s'appelle Jean Zay. Au TGCC, ici, une machine Jolocurie qui a pris la suite de la machine Curie. Et donc là, maintenant, la machine qui va remplacer Jolocurie s'appelle Alice Recog. Donc Alice Recoque, c'est un clin d'œil à une ingénieure française qui était pionnière de l'informatique, de l'architecture des calculateurs, des mémoires, qui a également travaillé sur l'intelligence artificielle dans les années 80. Et donner ce nom à une machine, c'est rendre hommage quelque part à toutes ces figures féminines, mais pas que, qui font la science et notamment l'informatique. Monde Numérique : [6:44] Nicolas Lardjane, alors à quoi va servir ce supercalculateur ? Qui va l'utiliser et pour faire quoi ? Nicolas Lardjane : [6:49] Une machine de ce type permet en premier lieu d'ouvrir le champ des possibles. Pour les scientifiques, ça permet d'avoir des simulations beaucoup plus complexes, multi-échelles, multi-physiques, qui intègrent des modèles beaucoup plus précis, des modèles qui peuvent être extrêmement coûteux en ressources informatiques. Ça va permettre d'explorer le monde, de l'infiniment petit à l'infiniment grand, mais aussi sur des échelles temporelles qui nous dépassent. C'est une machine, Alice Recoque, qui est capable de générer tant d'instructions que l'on va pouvoir sonder la matière, imaginer de nouveaux matériaux, aller chercher les petites échelles de turbulences, par exemple. Peut-être pour vous fixer les idées, on a eu une première mondiale qui a été réalisée sur la machine gelucurie du TGCC en 2022. On a réalisé la simulation complète d'une turbine d'hélicoptère en mode stationnaire. Donc ça a monopolisé 13 000 cœurs de calcul pendant 100 jours. Avec Alice Recoque, je m'attends à ce que ce genre de simulation soit réalisé en une journée, voire moins. Au-delà des sciences de l'ingénieur, Alice Recoque va permettre de couvrir de nombreux cas d'usage à fortes valeurs scientifiques, sociétales ou industrielles. Ça va être par exemple la découverte de nouveaux matériaux, l'étude du climat, les nouveaux médicaments, la création de génomalieriques de la Terre ou du vivant tout simplement. Nicolas Lardjane : [8:16] Il faut comprendre que c'est un outil, un outil comme on peut avoir de grands télescopes. Là, on a un outil qui est un grand supercalculateur, qui permet aux scientifiques d'exprimer tout le champ des possibles. On parle de simulation, mais il y a aussi également tout l'aspect IA, qui est rentré depuis quelques années maintenant dans le cadre de la science. Et entraîner de grands modèles d'IA pour la science, c'est également le rôle de cette machine. C'est une machine qui est extrêmement bien équilibrée en termes à la fois de simulation HPC et d'intelligence artificielle. Monde Numérique : [8:49] Donc, c'est un outil qui sera accessible à qui uniquement ? Aux organismes publics ? Nicolas Lardjane : [8:57] Non, en fait, la machine vise à être accessible à toute personne qui va déposer un dossier de recherche et de demande d'heures sur ces systèmes. Au niveau européen via EuroHPC ou au niveau national via GenC. Et l'accès à cette machine est gratuit pour les chercheurs dans la mesure où la science qui est produite sera publiée. Donc c'est un moyen de développer à la fois une dynamique de recherche et une ouverture relativement grande à de nombreuses communautés, académiques mais aussi industrielles, du moment qu'elles publient leurs résultats. Monde Numérique : [9:34] On peut dire que c'est un élément fondamental aujourd'hui de compétitivité ou en tout cas de maintien dans la course de l'ingénierie française. Nicolas Lardjane : [9:51] Oui, plus généralement au niveau scientifique, ne pas disposer d'un instrument de cette taille, c'est prendre un retard par rapport aux autres grands du domaine. Je vous ai parlé tout à l'heure d'un classement des machines les plus puissantes, et donc ce classement basé sur une métrique résolution à système linéaire HPL, montrent qu'au fil du temps, on a plusieurs ordres de grandeur qui s'installent entre la première machine et les suivantes. Ne pas disposer de cette puissance de calcul, c'est perdre 10, 100, 1000 fois la puissance de calcul des autres et donc réaliser des simulations moins précises, moins pertinentes. C'est vraiment essentiel de disposer de ces outils, à la fois au niveau scientifique, recherche, académique, mais aussi, au niveau industriel, pour se rendre compte des limites, un petit peu, des outils qui sont développés. Monde Numérique : [10:47] C'est-à-dire que là, on se compare à qui ? Aux États-Unis ? A la Chine ? A l'Inde ? Nicolas Lardjane : [10:52] Oui, on se compare essentiellement aux États-Unis, en fait. Les trois systèmes hexaflopiques qui sont recensés dans ce classement, ils sont installés outre-Atlantique, avec des capacités qui vont de l'ordre juste 1 à 1,8 hexaflop. Donc, pour vous dire qu'on sera tout à fait dans la course. Ces systèmes sont portés, comme nous on le fait au niveau du continent européen, par le département de l'énergie aux États-Unis, pour alimenter les grands laboratoires américains qui développent la science pionnière. C'est la même approche en Europe. En Chine, il y a également des systèmes de très grande taille, mais qui ne figurent plus dans ces grands classements. On a trois continents, l'Asie, l'Europe et les États-Unis, qui jouent cette course en tête. Monde Numérique : [11:37] Il me semble qu'à une époque, le Japon était très en tête, il ne l'est plus aujourd'hui. Nicolas Lardjane : [11:41] Alors le Japon a également une machine tout à fait remarquable, mais qui n'est pas basée sur des GPU. Donc la machine Fugaku installée au Riken, qui a une puissance de 0,4 exaflop, mais une consommation énergétique qui est de l'ordre de 40 mégawatts. Là où Alice Recope, pour atteindre un exaflop, consommera beaucoup moins de l'ordre de 18 mégawatts environ. L'approche du Japon, ça a été d'utiliser des CPU classiques et d'essayer de passer à l'échelle. Ils atteignent ici les limites et sont en phase de renouveler justement leurs machines avec une bascule vers les GPU. Monde Numérique : [12:24] C'est intéressant ce que vous dites, vous parlez de la consommation énergétique. Est-ce que ce sont des monstres d'énergie, ces machines-là, ce centre-là, Alice Rococ ? il consommerait combien ? Nicolas Lardjane : [12:36] Alors, ces machines-là sont des systèmes hautement optimisés. Il faut peut-être que je vous dise qu'on travaille depuis de très nombreuses années, depuis plus de 20 ans, avec la R&D d'Evidène. Au niveau du CEVA, on a compris très tôt que pour avoir des grands systèmes, il fallait également qu'ils soient extrêmement denses et extrêmement efficients du point de vue de l'énergie. Donc, on a développé au fil du temps, de manière conjointe, des râques de calcul extrêmement denses qui sont refroidies par des systèmes à cœur avec de l'eau, donc des systèmes dits DLC, qui optimisent la consommation énergétique globale d'un centre de calcul. Donc Alice Recoque va consommer en production de l'ordre de 15 MW, donc un petit peu moins que la puissance nécessaire pour atteindre, passer ce cas test de recette HPL. Donc, 15 mégawatts pour un hexaflop, c'est une puissance qui sera parmi les plus basses au monde pour ce type d'équipement. On ne joue pas dans le même cours que les grands, grands, grands data centers des hyperscalers qui, eux, parlent en gigawatts maintenant. Monde Numérique : [13:55] Vous l'avez dit, c'est un élément de souveraineté d'une certaine manière. Est-ce que le fait qu'à l'intérieur, ce soit malgré tout des processeurs américains, donc AMD, ça ne pose pas un problème ? Nicolas Lardjane : [14:07] Alors, c'est une question intéressante, celle de la souveraineté, et il ne faut peut-être pas la résumer uniquement à l'aspect composant de calcul. La souveraineté doit s'apprécier au regard de plusieurs aspects. Tout d'abord, disposer des applications qui permettent de créer cette science, cette valeur ajoutée, et de ce point de vue-là, nous avons en France, parmi les meilleurs chercheurs au monde, donc je ne suis pas inquiet, disposer à l'autre bout des infrastructures qui permettent d'accueillir ces très grands systèmes, c'est le cas du TGCC notamment, et notre capacité à adapter notre très grand centre de calcul en fonction de la machine cible, et également l'expertise des équipes d'administration du CEA pour opérer ces systèmes dans les environnements sécurisés. Entre les deux, il faut toute la technologie. Et on peut dire qu'en France, on a quand même un champion, Eviden, qui est un constructeur de supercalculateurs, et pas simplement un intégrateur, qui maîtrise l'intégration, la construction des règles de calcul, le réseau associé, notamment avec ce réseau BXI co-conçu, qui est extrêmement efficace à la fois pour le HPC et l'IA, la capacité également de refroidissement de ces règles de calcul, bulles, bulles, bulles, sequana, qui permettent d'avoir un système hautement efficace d'un point de vue énergétique et très dense. Nicolas Lardjane : [15:34] Et puis, il ne faut pas oublier qu'à côté d'Alice Record, on a également une partition qui sera équipée du processeur européen Cyper, le processeur REA2, 100 000 coeurs de calcul environ, c'est quelque chose de tout à fait notable. Nicolas Lardjane : [15:50] Au-delà de ça, il y a également toute la pile logicielle d'administration, HPC, IA, Open Source le plus possible. Donc la seule chose qui nous manque, c'est vrai, c'est le moteur de calcul, donc le GPU et la mémoire. Peut-être si tout cela pouvait être produit en Europe, nous serions totalement soumis. Donc il y a des initiatives de ce côté-là, sur plusieurs aspects, mais c'est plutôt des initiatives qui sont orientées sur le marché de l'inférence Nicolas Lardjane : [16:20] et pas tellement sur celui du HPC qui reste un secteur de niche. Monde Numérique : [16:25] Je reviens un instant sur les applications. On n'a pas parlé du quantique. Est-ce qu'il servira, alors ce n'est pas un ordinateur quantique, mais on sait qu'on peut faire des simulations quantiques sur ce genre de machines, ce sera le cas ? Nicolas Lardjane : [16:38] Alors, on pourra faire beaucoup plus parce qu'au TGCC, nous sommes site d'accueil national pour la stratégie quantique HQI qui vise à développer le calcul hybride HPC classique quantique. Et donc, nous accueillons déjà deux ordinateurs quantiques dans nos murs, l'un de la société Pascal, l'autre de la société Candela. Ces machines sont ouvertes à nos utilisateurs. Nous produisons des formations pour les aider à monter en compétence et utiliser ces outils. Et donc, ces machines quantiques, aujourd'hui, couplées à notre calculateur Geolocury, demain, seront couplées à la machine Alice Recoque. Donc oui, on pourra faire de l'émulation quantique, c'est ce que vous soulignez, mais aussi des vrais calculs quantiques au travers de toute l'infrastructure du TGCSI. Monde Numérique : [17:27] D'accord, oui, au-delà d'Alice Recoque, en fait. Nicolas Lardjane : [17:30] Bien au-delà, et en fait, Alice Recoque, notre petit slogan, c'est Beyond HPC, Donc, aller au-delà de la simulation classique, parce que c'est une machine qui fait de la simulation, évidemment, de l'IA, qui répond également aux problématiques de connexion à de grands instruments et de flux de données, qui va permettre d'exposer des services, mais aussi qui réalise ce couplage avec les simulations, les ordinateurs quantiques qui sont déjà installés. Donc, c'est un vrai écosystème de ce qui se fait le mieux au monde, qui est mis à disposition des chercheurs. Monde Numérique : [18:06] Et du militaire également ? Nicolas Lardjane : [18:08] Non, pas du tout. Il faut bien séparer les choses et vous avez raison de poser cette question. Nicolas Lardjane : [18:15] Donc, ce qui est prévu pour cette machine, ce sont des applications civiles, sociétales, à forte valeur ajoutée. Rien n'avec des applications qui puissent être militaires. Monde Numérique : [18:27] Mais du nucléaire, civil ? Nicolas Lardjane : [18:28] Alors, évidemment, oui. Dès qu'il y a de la recherche... Monde Numérique : [18:31] C'est un peu votre raison d'être, votre ADN. Nicolas Lardjane : [18:35] Alors, la question est peut-être plus vaste. Effectivement, le CEA est construit, le Commissariat d'énergie atomique, est construit justement sur un socle de recherche fondamentale qui a été développé au fil du temps grâce à la connaissance et la maîtrise de l'atome. Et grâce à cette recherche fondamentale, aujourd'hui, on a des missions dans différents domaines, que ce soit la médecine personnalisée, la transition numérique, la transition énergétique, évidemment. Et dans ce cadre-là, nous utilisons la simulation dans différents domaines, que ça aille bien vers des nouveaux types de réacteurs jusqu'à jumeaux numériques d'un être humain. Tout à fait. Monde Numérique : [19:26] Merci beaucoup Nicolas Larjane, directeur du très grand centre de calcul du CEA. Et donc rendez-vous en 2027 pour le lancement officiel de ce super calculateur Alice Recoque. Nicolas Lardjane : [19:38] Merci beaucoup pour l'invitation et l'accueil. Ça a été très agréable d'échanger avec vous.