Machine de prototypage : Turpan Architecture ARM - Projet Mésonet

Le projet EquipEX MésoNET répond aux besoins des chercheurs universitaires et industriels avec le développement d'équipements numériques structurants, ce projet propose dans son offre de service l'accès à des Machines Spécialisées et de Prototypage. Cela concerne, pour la partie Spécialisée et Prototypage, une machine à base de processeurs Vectoriels (opérée par le Mésocentre CRIANN), une machine d'apprentissage quantique (opérée par le Mésocentre ROMEO) et une machine à base de processeurs ARM accélérés (opérée par le Mésocentre CALMIP).

En effet, les architectures ARM Reduced Instruction Set Computer (RISC) se déploient à grande vitesse dans l'informatique généraliste (processeurs Appel M1 et M2 du MacBook) et également dans l'écosystème du HPC avec Amazon Web Services (AWS) Graviton 3 et la machine Fugaku installée au RIKEN Center for Computational Science (R-CCS) à Kobe au Japon. Le système n°2 du Top500 en Juin 2023, elle dispose de plus de 7,6 millions de cœurs ARM-A64FX Fujitsu. D'autre part, dans le contexte de la souveraineté numérique en Europe, ARM est le véhicule qui a été choisi pour les futures machines Exascales Européennes.

L'objectif de cet exposé est de présenter le supercalculateur Turpan, qui est une machine de prototypage basée sur l'architecture ARM accélérée, d'une puissance théorique de 613.5 Tflop/s répartie entre les CPU et GPU. Nous détaillons l'architecture de la machine au niveau du nœuds (processeur, GPU, Mémoire, liens réseaux), du réseau d'interconnexion rapide et des services associés (stockage et pré-post-processing). Nous présenterons également les environnements de développement disponibles sur la machine Turpan en termes de compilateur, librairies scientifiques, et librairies MPI optimisées.

Enfin, nous présenterons un bilan applicatif sur les 6 premiers mois d'existence de cette machine, en particulier grâce aux Workshop et Bootcamp qui ont eu lieu sur cette machine. Nous nous focaliserons sur les aspects portabilité et performance sur la vingtaine de codes qui ont pu être testés, avec notamment le code OpenFOAM et le solveur AMGx. Des points de comparaison seront évoqués avec le Supercalculateur Olympe (mise en production : 2018).