الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية

وزارة التعليم العالي والبحث العلمي

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

People's Democratic Republic of Algeria

Ministry of Higher Education and Scientific Research

Direction générale de la Recherche
Scientifique et du développement Technologique

Plateaux Techniques de Calcul Intensif

Le calcul intensif ou calcul haute performance (HPC : High Performance Computing) est un ensemble de techniques et des moyens ( Ordinateurs, logiciels et expertise) destinés à traiter des applications complexes (simulation, conception et calcul scientifique, …) en faisant appel à des ordinateurs spécialisés dans le traitement rapide de gros volumes de données numériques.

Les domaines d’application du calcul intensif sont nombreux, sa maitrise et son utilisation sont devenus incontournables. Il est devenu un outil indispensable aussi bien pour les chercheurs que les industriels et pratiquement dans toutes les disciplines. On le retrouve dans :

• Les hydrocarbures: modélisation des réservoirs, sismographie, découverte, et du raffinage à la distribution.
• Applications industrielles : mécanique des fluides, chaines de montage, réduction des poids des véhicules, avions, missiles, conception et validation de voitures,...
• Animations : réalisation de films (incendies, eau, surfaces,...).
• Création de monde virtuel : jeux, médecine, industrie militaire,...
• La vie quotidienne : prévision de comportement du client dans les supermarchés (exemple corrélation d’un produit A avec un autre produit B)...
• Relativité Générale (solution des équations d’Einstein)
• Résolution des équations (différentielles, aux dérivées partielles,...).
• Dynamique moléculaire
• Chimie quantique
• Astrophysique
• Modélisation du climat.
• Météo.
• Finances.
• Etc,...

Donc, la nature et le profil des moyens de calcul exigés par les défis scientifiques croient de jour en jour d’où la nécessité d’augmenter les capacités nationales de calcul en améliorant la puissance, la rapidité de traitement et le stockage. En effet actuellement, la recherche développement, le déploiement sur les marchés internationaux, l’industrie, la défense,…. se mesurent par les capacités à intervenir, dans différents domaines, dans des délais optimums, ce qui fait que chaque état essaie de se repositionner en matière de moyen de calcul numérique. L’Algérie consciente de ce défis, confirme son ambition de reprendre sa position et d’être leader régional à moyen terme en renforçant ces capacités de calcul.

Ce renforcement passera par le déploiement de plateaux techniques de calcul intensif, au niveau des établissements de l’enseignement supérieur et de recherche.

Si dans le milieu industriel les exigences sont bien définies et souvent uniques, en milieu laboratoire, les exigences sont multiples et hétérogènes par leurs natures qui sont liées aux activités de recherche couvrant une multitude de disciplines : mathématique, physique, chimie, médecine, ingénierie, différentes sciences…
Dans le premier cas (pour les industriels) le choix et le dimensionnement des équipements et des logiciels s’avèrent relativement simple, et les budgets alloués peuvent être énormes vu qu’il y a un retour sur investissement.
Par contre pour les laboratoires, où la diversité des applications scientifiques, et spécifique à chacun, et par conséquent impôrtante, le choix d’une solution hardware et software est du moins plus complexe auxquelles s’ajoutent des contraintes budgétaires.

Afin de satisfaire une majorité de chercheurs dans l’immédiat la Direction Générale de la Recherche Scientifique et du Développement Technologique (DGRSDT) a octroyé les fonds nécessaires pour la mise en place et l’équipement de vingt Cinq (25) Plateaux Techniques de Calcul Intensif et a décidé de soutenir les établissements concernées par cette opération en les rassemblant et en faisant appel à des spécialistes, afin de définir ensemble un cahier des charges qui assure d’une part, les différents besoins des uns et des autres, et d’autre part, le choix d’une architecture convenable et d’homogénéiser les caractéristiques techniques des équipements et logiciels afin d’assurer leurs compatibilités pour une éventuelle utilisation dans une grille informatique régionale ou nationale à travers le réseau ARN.
A cet effet, un groupe de travail a été constitué à l’initiative de la DGRSDT, rassemblant l’ensemble des acteurs concernés par le calcul intensif pour établir un cahier des charges unique.

Les chercheurs utilisateurs du Calcul Intensif représentant douze (12) établissements ont adopté une architecture commune évolutive, basée sur les toutes dernières technologies composé de plusieurs serveurs organisés en cluster. Ce cluster est composé de plusieurs nœuds biprocesseurs et multi-cores, avec 2Go de mémoire par core et 500Go de disque dur pour chaque nœud, des interfaces réseaux Giga Ethernet et QDR Infiniband et une capacité de stockage de 15To ainsi que les accessoires (câbles, jarretières optique, KVM, écran,…) où l’ensemble est monté dans une armoire 42U, 19". Une plateforme d’administration et de gestion du cluster basé sur des logiciels libres et standard ainsi que les différentes librairies et compilateurs ont été arrêtés.

Les établissements bénéficiaires de cette acquisition, dans une première Phase, sont les universités d’Oran, Houari Boumediene, Guelma, Constantine, Tlemcen, Sétif, Sidi Bel Abbes, Tizi-Ouzou, Annaba, Médéa, l’ENP d’Oran et le CERIST.

Dans une deuxième phase, cette liste a été élargie à treize (13) autres universités. Chlef, Skikda, Laghouat, Batna, Bejaia, Biskra, Mostaganem, Mascara, Bordj Bou Arreridj, Ouargla, Djelfa, USTO et Jijel. La cartographie de la répartition de ces plateaux technique de calcul intensif est la suivante :

(Cartographie Plateaux Techniques de Calcul Intensif)

Dans le cadre de la politique de valorisation et du rapprochement université-industrie, du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique et particulièrement celle de la DGRSDT, les établissements, dotés de différents services communs, doivent s’engager à développer des collaborations avec le monde industriel et socio-économique et examiner toutes les possibilités de coopération : transfert de savoir, audit, expertise….
Des domaines très diversifiés de compétences existent dans les laboratoires et centres de recherche, des équipes pluridisciplinaires doivent être constituées pour mettre à disposition, aussi bien des chercheurs et stagiaires que des industriels ces moyens de calcul en accompagnant ces utilisateurs (confirmés ou non) dans les différentes étapes de leurs travaux.
Ces plateaux techniques de calcul intensif assureront tous les services liés : aide à l’acquisition des logiciels, installation et configuration, support aux utilisateurs, informer et mettre à disposition des utilisateurs les solutions disponibles, développer des codes de calcul spécifiques, stocker des données…


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