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Les applications françaises face à l’exascale

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La France prépare une réponse au prochain appel à manifestation d’intérêt (AMI) d’EuroHPC (Projet Exascale France), en vue d’héberger et d’opérer l’une des deux machines européennes exaflopiques prévues en Europe à l’échéance de 2024. L’AMI EuroHPC impose de considérer de nouveaux modèles de calculs, de simulation, et de technologies, qui sont de vraies opportunités pour la communauté scientifique. Il s’agit cependant de ruptures majeures pour les équipes applicatives.

 

L’objectif du rapport « Projet EXASCALE France, Les applications françaises face à l’exascale » est de donner une vue, la plus englobante et la plus claire possible, des capacités et des ambitions de la communauté applicative française dans ce contexte exascale.  Il s’agit de mettre en lumière notre richesse scientifique, sa situation actuelle vis-à-vis des défis qu’imposent l’exascale (technologiques, méthodologiques, etc…), ses projections (nouveaux modèles, nouveaux paradigmes de programmation, etc…) et les besoins nécessaires pour atteindre ces ambitions.

 

Ce rapport est donc une première étape de réflexion. Il doit aider la communauté de la recherche française à identifier quels axes majeurs doivent être prioritaires pour passer à l’exascale.

 

6 piliers ont été identifiés afin de structurer le paysage des domaines scientifiques couverts par les associés de GENCI (Sciences de l’Univers, Énergie, Sciences de la Vie, Industrie du Futur et Transition Numérique, Sciences et Usages du Numérique, Recherche Fondamentale).

 

Un travail de recensement auprès des communautés scientifiques nationales a été mené, ce qui a impliqué la participation de plus de 200 chercheurs organisés en groupes de travail chacun avec ses domaines applicatifs. Plus de 70 fiches d’applications ont été rédigées.

 

Le recensement des applications présent dans ce document a pour but de donner une vision claire de l’état actuel des applications des partenaires impliqués dans le projet Exascale France, et également de dimensionner les besoins relatifs à ces applications afin de passer à l’exascale. Cette vision s’appuie sur différentes métriques, les plus factuelles possibles.

 

Bien que ce recensement ait été initié dans le cadre du Projet Exascale France, il dépasse largement le seul cadre de ce projet. Il s’agit de savoir quel est la situation actuelle de notre communauté de recherche face à ces nouveaux paradigmes, et quels seraient les coûts humains pour aller vers une utilisation efficace des calculateurs accélérés, et avec des usages hybrides.

 

Le passage à l’exascale des codes scientifiques est un enjeu majeur et ne se limite pas uniquement à une problématique de scalabilité : les communautés font face à un changement d’architectures (difficulté déjà observée face aux calculateurs actuels, nationaux et européens), mais également à des ruptures en terme d’usage : les calculateurs EuroHPC s’ouvrent à des usages HPDA, HTC et massivement IA. Une partie des données (réelles et simulées) et des codes de la recherche française sont en attente d’être exploités, mais il reste encore à effectuer des adaptations profondes telles que le déploiement des chaînes de traitement complètes, l’adaptation des codes, des bases de données, etc… ce qui nécessite des compétences pointues et supplémentaires pour chaque communauté.

 

Il s’agit de saisir l’opportunité de coupler la souveraineté technologique nationale avec la souveraineté de nos applications : les deux sont interdépendants.