Changed on 06/04/2023
Climat, transition énergétique, santé, IA, industrie : le calcul haute performance (HPC) est au cœur des grands défis économiques et sociétaux. Mais pour y répondre, des systèmes de plus en plus complexes, capables de traiter de plus grands volumes de données sont indispensables : c’est la technologie exascale. Lancé le 24 février 2023, le programme de recherche NumPEx (Numérique pour l’exascale), financé dans le cadre de France 2030, copiloté par le CNRS, le CEA et Inria, a pour objectif de développer les solutions logicielles permettant d’exploiter les capacités de ces futurs supercalculateurs français et européens.
France 2030

NumPEx développe des solutions logicielles

Financé par le Gouvernement à hauteur de 40,8 millions d’euros sur 6 ans dans le cadre de France 2030, le programme de recherche (PEPR exploratoire) NumPEx vise à développer des solutions logicielles qui équiperont les futures machines exascale européennes et à préparer les grands domaines d'applications scientifiques et industrielles à bénéficier pleinement des capacités de ces machines. 

Co-piloté par le CNRS, le CEA et Inria, ce programme contribuera à la constitution d'un ensemble souverain d'outils, de logiciels, d'applications mais aussi de formations. Cette mobilisation permettra à la France de rester un des leaders dans le domaine en développant un écosystème national exascale coordonné avec la stratégie européenne, et de permettre à l'Europe d'être à la pointe de la compétition internationale et de renforcer sa souveraineté.

Aujourd'hui, les superordinateurs sont capables d'effectuer plus de 1015 (au moins un million de milliards) opérations par seconde. Une performance appelée petascale. La nouvelle génération, baptisée exascale, peut effectuer plus d'un milliard de milliards (1018) de calculs par seconde. Ce changement d’échelle permet de simuler des phénomènes scientifiques nouveaux ou de façon plus précise.

 

À ce titre, NumPEx occupera une place centrale dans la stratégie nationale et européenne pour le calcul haute performance. Il renforcera la réponse du consortium Jules Verne, porté par GENCI (Grand Équipement National de Calcul Intensif) à l’appel à manifestation d'intérêt (AMI) d'EuroHPC, en vue d'accueillir et d'exploiter au Très Grand Centre de Calcul, basé sur le centre CEA DAM Île-de-France, l'une des deux machines exascale européennes prévues en Europe à l'horizon 2025.

Verbatim

Le lancement du programme de recherche NumPEx à hauteur de plus de 40 millions d’euros permet de structurer et de fédérer un écosystème de recherche français d’ores et déjà excellent. Le programme de recherche assurera le développement des briques technologiques et logicielles nécessaires au saut générationnel vers la classe Exascale.

Auteur

Sylvie Retailleau

Poste

Ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche

Les cinq projets du programme NumPEx

Le programme NumPEx se décline en cinq projets, portant sur :

  • Les méthodes mathématiques et les algorithmes qui traduisent les phénomènes simulés en équation : projet ExaMat ;
  • La pile logicielle qui équipe les futures machines exascale (compilateurs, modèle de programmation et d’exécution, outils de monitoring et d’optimisation et de management de l’énergie : projet ExaSoft ;
  • Les méthodes et outils de traitement de données volumineuses, complexes et réparties, dont l’IA : projet ExaDost ;
  • Les outils logiciels et les infrastructures de calcul et de données permettant de concevoir et piloter les applications complexes réparties (exemple workflow SKA) : projet ExaAToW ;
  • De nouvelles générations d’applications ou l’évolution des applications existantes afin qu’elles puissent tirer parti des capacités des infrastructures exascale : projet ExaDIP.

 

Il comporte également un important volet formation afin de maintenir le savoir-faire français en termes de développement et d’intégration logiciel pour le calcul haute performance : écoles d’été́, workshops, encadrements de doctorants, etc.

Enfin, des collaborations public-privé seront établies dans le cadre du programme afin d’irriguer le processus de recherche et développement aux applications industrielles du calcul haute performance.

Pour mener à bien ces actions, le CEA, le CNRS et Inria, co-pilotes du PEPR, s’entoureront de partenaires académiques : Université de Strasbourg, Université de Rennes 1, Sorbonne Université, Université Paris-Saclay, Université de Bordeaux, Bordeaux INP, Université de Picardie, Université de Toulouse 3, École Polytechnique, Télécom SudParis, ENS Paris, Observatoire de Paris, Observatoire de la Côte d’Azur.

 

Verbatim

Inria est engagé dans les domaines du calcul haute performance, de la simulation numérique, des sciences des données et de l’intelligence artificielle, à travers ses projets conjoints notamment avec les universités de recherche françaises. Les technologies logicielles qui en résultent conduisent parfois à des standards de fait : je pense par exemple à des composants logiciels comme HwLoc et Scikit Learn qui sont présents dans la première machine exascale installée avec US Frontier. Sur ce socle, le PEPR NumPEx pourra compter sur l’engagement d’Inria, aux côtés du CNRS, du CEA, pour répondre au défi de la constitution d’une pile logicielle exascale européenne, un enjeu majeur pour garantir le développement souverain de nos infrastructures et des applications exascale en Europe. Une des clefs de la réussite de NumPEx tiendra à sa capacité à co-construire et à exécuter une feuille de route avec les industriels. Un défi Inria va être prochainement lancé avec Atos dans le domaine de l’Exascale, en cohérence avec la feuille de route de NumPEx.

Auteur

Bruno Sportisse

Poste

PDG d'Inria

Retour en images sur le lancement du PEPR NumPEx

Illustration Enjeu HPC Calcul haute performance : Visualisation de traces d’exécution d’un programme
© Inria / Photo H. Raguet

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