RV Carnot 2012

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1 RV Carnot

2 Le calcul intensif Un outil stratégique pour la compétitivité Aux Etats-Unis (1er top500 juin 2012), au Japon (1er top500 juin 2011), en Chine (1er top500 en 2010), en Russie, Corée En Europe avec PRACE (Communication CE 15/02/2012) En France, stratégie pour la recherche mise en place depuis 2007 avec la création de GENCI

3 La pyramide du calcul intensif 24 pays membres dont la France représentée par GENCI Gouvernance européenne Tier-0 Centres européens Tier-1 Centres nationaux > 1 Pflop/s Gouvernance nationale Tier-2 Centres régionaux/universitaires < 50 Tflop/s Gouvernances régionales CURIE, 2 Pflop/s

4 GENCI et les mésocentres Objectifs Renforcer les capacités de calcul HPC des centres Relayer localement l Initiative HPC-PME Offrir un service d excellence et de proximité, qu il s agisse de formation, d éducation ou de calcul, complémentaire des moyens nationaux grâce à une animation scientifique spécifique Volonté d ouverture à d autres partenaires pour Partager l animation scientifique Élargir les événements Bénéficier de la dynamique

5 Méso centre de calcul «Fédération Lyonnaise de Modélisation et Sciences Numériques»

6 Fédération Lyonnaise de Modélisation et Sciences Numériques SFR CNRS 3403 UCB Lyon1, ENS, INSA, ECL, Lyon 2 Fédération de 3 structures 3 structures existantes sur Lyon concernant: «calcul intensif, modélisation et compléxité» Méso-centre FLCHP (partenaire EQUIP@MESO) Fédération Lyonnaise de Calcul Haute Performance IXXI (Institut Rhône-Alpin des systèmes complexes) Centre Blaise Pascal CBP ( ENSL) :

7 Fédération Lyonnaise de Modélisation et Sciences Numériques Rôle de la Fédérer, Promouvoir et Supporter les activités scientifiques autour de la modélisation numérique et du calcul (et en particulier le HPC) Objectifs : mise à disposition de moyens de calcul performants à travers la structure de méso-centre FLCHP de la fédération (PSMN à Gerland, P2CHPD à la Doua et PMCS2I à l'ecully) formation et animation scientifique à travers l'ixxi, le CBP et l'antenne lyonnaise du groupe Calcul (GDR CNRS en math.) soutien aux actions scientifiques autour de la modélisation et du HPC. ouverture vers de nouveaux partenaires:

8 Fédération Lyonnaise de Modélisation et Sciences Numériques Meso-centre HPC de la FLMSN P2CHPD (La Doua) Pyramide HPC PSMN (Gerland) Grenoble PMCS2I (Ecully) O(8 000 coeurs en 2013)

9 Fédération Lyonnaise de Modélisation et Sciences Numériques Moyen (P2CHPD/PSMN) 5 ingénieurs pour le support des moyens de calculs et les applications. Des moyens de Calcul / HPC (~5600 coeurs) ~ 350 serveurs de calcul bisocket Ivy Bridge (2,6 Ghz, 64 Go RAM). Des moyens de stockage 300 To de stockage avec backup. 150 To de stockage avec acces rapide (FS Lustre, reseau IB FDR). Un Réseau d'interconnect pour les calculs distribués Infiniband FDR (debit ~ 50Gb/s et latence ~ 0.7 μs). Une salle de visualisation (P2CHPD) Stations graphiques avec 50 Go de mémoire Mur de visualisation (9 écrans 32 pouces) Cluster pour la gestion de l'affichage (résolution ~ 7000x5000).

10 la FLMSN et HPC-PME FLMSN Moyens de calcul et d'analyse Entreprise (PME) Problématique industrielle Chercheurs des laboratoires Expertise Mise en relation d'une entreprise avec des chercheurs des laboratoires associés à la FLMSN Expertise dans la simulation numérique Moyens : accès à 10% des moyens de calcul Ouverture vers l'entreprise

11 Les domaines d application du calcul intensif Aéronautique Médecine Biologie Énergie Physique des plasmas Piles à combustible Environnement Climatologie Matériaux Spintronique Nanosciences Centrales électriques de demain Finance Assuranc e Automobile Gestion de contenu / multimédia

12 Le calcul intensif Outil stratégique pour l industrie Résoudre les instabilités dans les moteurs d hélicoptère Grâce au HPC, identification de la source des instabilités et vérification de la validité des modifications prévues. Gain : économie sur les temps de mise au point (6 mois) Accélérer le design des avions Grâce au HPC, obtention d une meilleure représentation des phénomènes aérodynamiques, notamment à grande vitesse, permettant moins de tests en soufflerie. Accroître Gain : économie sur lede coût tests en soufflerie l efficacité la des prospection et de la (20 %) production pétrolière Grâce au HPC, obtention d une meilleure représentation du profil sismologique des régions prospectées. Gain : économie sur les forages non réalisés Mais peu de PMEs françaises utilisent le HPC (et même la simulation) 21/08/2

13 Utiliser le HPC pour une PME Pas si simple La majorité des PMEs ne savent ce qu est le HPC et à quoi cela peut leur servir Manque de temps et de compétences, peur du cout d entrée Manque de connaissance de l écosystème et du transfert de technologie avec la recherche académique Qui peut m aider? Quels outils? Quelles nouvelles méthodologies? Les PMEs ne parlent pas le jargon HPC et Cloud L accès brut à des cycles de calcul N EST PAS la solution PMEs veulent réduire le temps de conception/validation, développer de nouveaux procédés, se différencier, Ont besoin d un accompagnement personnalisé HPC : une décision stratégique pour la PME Besoin en formation, ressources humaines, investissements, partenariats, Doit avoir une vue claire et une démonstration de ROI

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15 Initiative HPC-PME Démocratiser le HPC pour les PME! HPC-PME: initiative lancée fin 2010 par INRIA, OSEO et GENCI en partenariat avec 5 pôles de compétitivité But : amener les PME à «se poser la question du calcul intensif» et leur démontrer le gain de compétitivité obtenu avec le HPC

16 Programme HPC PME Dans la phase de construction du projet industriel, un accompagnement personnalisé combinant les compétences de chaque partenaire Formation et partage des bonnes pratiques Accès aux ressources de calcul pour démonstration Expertise fondée sur le transfert de compétences issues de la recherche publique Intégration dans les dispositifs de financement de l innovation et dans l écosystème du HPC Après la démonstration, mise en relation avec les acteurs industriels du HPC, notamment les fournisseurs de temps calcul

17 Programme HPC PME Une démarche en trois temps Votre Recherche d'experts et/ou partenaires et mise en contact La vision du projet construction du projet industriel Echange itératifs et suivi continu du projet par le comité La réalisation du projet Labellisation par le comité

18 PASSEPORT HPC PME Désormais, l entreprise est armée pour mener à bien son projet, dont elle a choisi l ambition, le contenu et les partenaires en connaissance de cause. Son agenda et les ressources envisagées sont en phase avec ses objectifs La mise en relation lui a permis de dimensionner son besoin et de trouver les bons partenaires: plate-forme de calcul (pôles ou privées) ou fournisseur de cluster; éditeur de logiciels; conseil; Le PASSEPORT est obtenu à la fin de la phase de construction du projet et témoigne de la faisabilité du projet dans toutes ses dimensions: stratégique, technique, financière. Elle marque la fin de l intervention des acteurs de l Initiative. Son dossier de demande de financement est optimisé

19 Un point d avancement de l initiative Comité de suivi mensuel Examen des candidatures Suivi des projets Passeport HPC-PME 20 PME en cours de traitement dans des domaines aussi divers que : L aéronautique L industrie automobile L industrie offshore, parapétrolier, Digital media Médical La micro électronique L électromagnétisme, Avec des profils très variés Localisation, type, besoin, niveau de connaissance du HPC,

20 Deux exemples concrets Danielson Engineering : premier bénéficiaire, déjà sorti du programme mi 2011 PME spécialisée dans la conception, le design et la fabrication de moteurs prototypes pour l automobile, l aéronautique et la défense Souhaite développer des compétences en combustion, aérodynamique et optimisation Grâce à HPC-PME, s est équipée d une plate-forme matérielle et logicielle pour faire du calcul 3D avancé Transfert de compétences (IFPEN), création d un bureau d études (= recrutement de 4p) Moteur 3 cylindres Diesel pour drones tactiques lourds et MAL

21 Deux exemples concrets PROTOMED : entrée dans le programme en sept spécialisée dans le développement de dispositifs médicaux innovants pour la chirurgie mini-invasive Avec HPC-PME : réalisation de calculs au CINES pour développer et fiabiliser de nouveaux modèles de stent (implants intra-artériels) Qualification depmes outils Altair sur 256 cœurs Modélisation des contraintes et déformations d un stent au cours de son cycle de vie (10 ans) Mise en place pour la première fois à cette échelle d une nouvelle méthodologie d étude de fiabilité Protomed a été retenue par le suite dans un AO d un grand donneur d ordre médical allemand

22 L initiative HPC PME est une initiative ouverte Pôles: D autres pôles que les 5 pôles actuels peuvent nous rejoindre Partenariats avec fournisseurs HPC et éditeurs de logiciels HPC PME est en Amont d offres de Cloud HPC Peut aider à catalyser le marché avec des PMEs «évangélisées» Centres de calcul: 9 centres régionaux partenaires (Equipex Equip@meso) Relayer et amplifier HPC PME en région Accès aux moyens de calcul et services associés Proximité, facilité d utilisation et transfert académie industrie Experts: Mise en place d un réseau d experts «métier» et HPC Issus de la recherche publique (INRIA, AMIES, CNRS, CEA, IFPEN, Universités, ) Issus du monde industriel PME spécialisées dans l usage du calcul intensif, Approche verticale par filière métier Automobile, aéronautique, matériaux, santé,

23 Vers HPC PME 2.0 D une première initiative à une vision cohérente But: Amplifier HPC PME au niveau régional et européen Projet PRACE 3IP et calls FP7 EU Tier-0 European centres Tier-1 National centres Tier-2 Regional/university centres Relais avec 9 centres régionaux