Des scientifiques franchissent la barrière de l'exaflop pour simuler la chimie quantique

Une équipe dirigée par des scientifiques de Paderborn, en Allemagne, le professeur Thomas D. Kühne et le professeur Christian

Plössla a réussi à devenir le premier groupe au monde àqui a brisé la principale barrière exascale – plus de mille milliards d’opérations en virgule flottante par seconde – pour les applications scientifiques informatiques. Avec cet exploit, ils ont établi un nouveau record du monde.

Les scientifiques ont surmonté le défi de l'exascaletout en simulant la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 dans une véritable application informatique scientifique. Ils ont réalisé cette percée grâce au supercalculateur Perlmutter du National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) aux États-Unis.

Perlmutter est actuellement le cinquièmel'ordinateur le plus rapide du monde. La base était une nouvelle méthode de modélisation développée par Plössl et Kühne ces dernières années et intégrée dans le programme open source de chimie quantique CP2K.

Dans le monde du calcul haute performanceLe nombre d'opérations arithmétiques à virgule flottante double précision (64 bits) effectuées par seconde est la référence en matière de performances des supercalculateurs. En 1984, la barre du milliard d'opérations par seconde a été atteinte pour la première fois, un chiffre que tous les smartphones d'aujourd'hui ont dépassé.

Modélisation de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 avecEn utilisant 4 400 accélérateurs GPU, les scientifiques ont dépassé le seuil des exaflops et atteint 1,1 exaflops. À titre de comparaison, une étape de simulation prend 42 secondes pour 83 millions d'atomes, ce qui signifie que le processus effectue environ 47 × 10 à la puissance 18 des opérations en virgule flottante. Sans les besoins en mémoire, un tel calcul aurait pris environ 13 heures avec le premier système pétaflopique, le supercalculateur Roadrunner en 2008, et environ 1,5 an avec le premier système téraflopique, ASCI Red, utilisé en 1997.

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