Présentation du laboratoire LiHPC

Dans le cadre de ses missions dans les domaines de la dissuasion, de la surveillance de l’environnement et de la sécurité, le CEA est fortement engagé dans le calcul numérique haute performance et le traitement massif de grands volumes de données issues de la simulation ou de grands instruments de recherche. Cette activité nécessite de grands moyens matériels, comme les supercalcutateurs, mais aussi des moyens humains variés comme les équipes de développement de codes ayant des compétences en physiques et en méthodes numériques, et les équipes de développement.

Dans ces domaines, le centre DAM Ile de France contribue à l’excellence de la recherche et à la compétitivité de l’industrie. Il opère sur des supercalculateurs au Très Grand Centre de calcul du CEA (TGCC) pour l’industrie et la recherche.

Sur le campus Teratec, à proximité du TGCC, le centre DAM Ile de France a créé le Laboratoire en Informatique Haute Performance pour le Calcul et la simulation (LiHPC), affilié à l’Université Paris-Saclay.

Page du LiHPC sur le site de l’Université Paris-Saclay

Page du LiHPC sur le site pluginlabs

tab-image

Le LiHPC compte 27 ingénieurs-chercheurs, un responsable assisté de trois personnes pour assurer le support technique et administratif. Le LiHPC est actuellement constitué de deux équipes, l’une en Informatique pour le calcul (section 27) et l’autre en mathématiques appliquées (section 26).

tab-image

Le LiHPC est un laboratoire de recherche appliquée qui couvre toutes les activités nécessaires à la simulation numérique :

  • les langages de programmation parallèle pour calculateurs hétérogènes,
  • la gestion des flux de données et des entrées-sorties pour les codes,
  • les plateformes de développement de codes de simulation,
  • le développement de méthodes numériques et de codes de simulation,
  • l’estimation de la précision et des erreurs numériques,
  • l’exploitation des gros volumes de données issus des codes (visualisation et traitements),
  • le maillage de géométries et la gestion de bases de données pour les codes,
  • la veille technologique de nouvelles technologies (processeurs, accélérateur, réseaux d’interconnect, logiciels) et l’adaptation des codes de simulations à ces technologies.

Certains des travaux du LiHPC sont intégrés dans des logiciels ou des codes pour être exploités dans des centres de calcul. Le LiHPC met à disposition ses logiciels selon les principes du logiciel libre pour favoriser et accélérer ses recherches, en collaboration avec des partenaires nationaux et internationaux. Il permet également de promouvoir le calcul HPC au niveau national et international.

tab-image

Le complexe de calcul scientifique HPC du CEA, localisé sur le site de Bruyères-le-Châtel (DAM/Île de France), héberge un des plus importants complexes de calcul européens au service de la Défense, de l’industrie et de la recherche. Ce complexe est piloté par le Département des sciences de la simulation et de l’information (DSSI).

Il comprend tout d’abord la grande infrastructure de la DAM, réservée aux programmes de Défense qui héberge depuis décembre 2017 la machine Atos/Bull Tera1000-2, d’une puissance de 25 Petaflops, et la machine EXA1 depuis fin 2021 d’une puissance de 36 Petaflops. Il héberge également dans sa zone ouverte deux grandes infrastructures, au sein du Très Grand Centre de calcul du CEA TGCC. La première, de visibilité européenne, est destinée aux besoins de la recherche académique. Il s’agit de la machine Joliot Curie d’Atos/Bull, de classe petaflopique, accessible aux organismes de recherche européens pour le programme PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) et aux laboratoires de recherche français, via la société civile GENCI. La deuxième est destinée aux besoins de l’industrie, elle s’appuie sur le Centre de Calcul Recherche et Technologie (CCRT) du CEA, qui héberge depuis juin 2021 le calculateur Topaze, machines de classe petaflopique (8,8 Petaflops) descendant de la gamme Tera1000, utilisée par des industriels partenaires et les laboratoires du CEA.

Un pôle de compétences et d’expérimentation technologique vient compléter ces centres de calculs opérationnels et fournir une expertise recherche et développements indispensable pour maîtriser la complexité de ces grandes infrastructures de calculs.

Le complexe de calcul ainsi créé, s’inscrit dans une dynamique plus large de mise en place d’un écosystème autour du calcul haute performance. Cette dynamique s’est concrétisée par la création, à l’initiative du CEA, de la structure Ter@tec qui rassemble aujourd’hui plus de 80 partenaires du milieu industriel et académique.

Page sur le calcul haute performance sur le site du CEA

tab-image

Le LiHPC a ses locaux au Campus Ter@tec à proximité du TGCC ce qui facilite les interactions avec d’autres acteurs du HPC.

Le Laboratoire dispose d’espaces collaboratifs pour favoriser les échanges techniques, de bureaux, et d’accès aux moyens de calcul ouverts de la DAM. Les partenaires du LiHPC pourront être accueillis dans ces locaux pour de courtes/moyennes/longues durées.

tab-image