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Un Cloud pour la recherche européenne au Très Grand Centre de Calcul du CEA


Le CEA met en place de nouveaux systèmes de calcul et de stockage dans son centre de calcul TGCC, pour répondre aux besoins des communautés de recherche européennes. En complément des ressources de calcul intensif déjà installées, ces systèmes offrent aux chercheurs de nouveaux services de « cloud computing » souverain, de stockage objet, et de calcul interactif. Ces systèmes seront ouverts aux utilisateurs en novembre et fédérés avec d’autres centres de calcul en Europe pour former l’infrastructure informatique Fenix début 2021.

Publié le 12 octobre 2020
Dans le cadre du projet européen ICEI, une extension du centre de calcul TGCC a été déployée pour répondre aux besoins spécifiques de la recherche sur le cerveau et d’autres domaines de recherches nécessitant des services flexibles de calcul interactif et de gestion de données. Elle aidera notamment les chercheurs à cartographier et simuler tout ou partie d’un cerveau humain, mais aussi à tester des intelligences artificielles de robots ou véhicules autonomes dans des environnements virtuels. Plus généralement des applications en médecine personnalisée pourront tirer profit de Fenix, mais aussi en sciences des matériaux par exemple. Ces nouveaux systèmes, conçus par la société Atos/Bull, viennent compléter l’offre de services du TGCC. Ils comprennent :

  • Un cluster de calcul interactif, optimisé pour la visualisation, le post-traitement, les travaux interactifs et l’intelligence artificielle. Ce cluster, qui est équipé de la dernière génération de processeurs Intel, et d’unités de traitement graphique haute-performance de NVidia, propose jusqu’à 3 Téra-octets de mémoire par serveurs. Particulièrement adapté à la simulation de grands réseaux de neurones, il permet notamment aux chercheurs d’interagir avec leurs simulations, une pratique nommée calcul interactif ;
  • Une infrastructure de type « Cloud » permettant le développement de services par les chercheurs eux-mêmes pour des communautés de chercheurs, tels que des services web, des bases de données partagées ou des plateformes d’ « open-data ». S’appuyant sur la suite de logiciels libres OpenStack, ce système permet de faire tourner jusqu’à 600 serveurs virtuels ;
  • Un système de fichiers parallèle Lustre de 1 Péta-octets, conçu pour supporter des accès particulièrement intensifs aux données. Entièrement composé de périphériques flash, ce système de stockage haute-performance utilise la dernière génération de contrôleurs de la société DataDirect Network;
  • Un système de stockage objet d’une capacité de 7 Péta-octets, utilisant également un logiciel libre de stockage, OpenIO. Ce système permet aux utilisateurs d’archiver leurs données et de les partager avec d’autres membres de leur communauté de recherche.
Le TGCC est l’une des principales installations européennes de calcul intensif, et est opéré par les équipes de la Direction des applications militaires du CEA (DAM). Il héberge en particulier le supercalculateur Joliot-Curie et son système de stockage multi-niveaux mis à disposition des chercheurs français et européens par le Grand Equipement National de Calcul Intensif (GENCI). Disposant d’une puissance de calcul crête de 22 petaflops, c’est le supercalculateur le plus puissant dédié à la recherche française. Le centre héberge également le supercalculateur Cobalt, un système de 2.4 petaflops dédié aux applications industrielles, utilisé par le CEA et une vingtaine de partenaires (Safran, Thales, EDF, Michelin, L’Oréal, Valeo…).
Au-delà des ressources de calcul, le TGCC propose une large variété de services aux chercheurs et industriels afin d’optimiser leur usage des applications de simulation numérique, d’analyse de données et d’intelligence artificielle.

Les nouveaux systèmes installés au TGCC coopèreront avec d’autres systèmes similaires en Europe, en Allemagne, Espagne, Italie et Suisse pour former une fédération de services dénommée Fenix, avec des premiers tests en octobre et les services pleinement fédérés début 2021. Cette fédération gèrera l’allocation des ressources de calcul et de stockage entre les différents centres de calcul. Un mécanisme de contrôle d’accès unifié et fédéré sera également mis en œuvre pour faciliter l’accès des utilisateurs aux différentes ressources quelle que soit leur localisation. Fenix proposera également des services avancés de gestion de données, tels que la migration de données entre sites et la localisation de données.

“Grâce à Fenix, j’ai pu bénéficier de ressources de calcul très puissantes pour mener des simulations numériques très performantes et j’ai pu interagir avec des chercheurs de renommée mondiale pour améliorer mes modèles mathématiques”, s’enthousiasme Alexandre Muzy, Directeur-adjoint du NeuroMod Institute à l’Université Côte d’Azur, l’un des premiers chercheurs utilisant cette nouvelle plateforme.

À propos de Fenix et du projet ICEI
L’infrastructure informatique de calcul interactif (Interactive Computing e-Infrastructure, ICEI) est mise en œuvre pour le projet Human Brain (HBP) par les principaux centres de calcul européens, à savoir BSC (Espagne), le CEA (France), CINECA (Italie), CSCS (Suisse), et JSC (Allemagne), afin de former la fédération de services Fenix. L’objectif est de déployer sur ces centres un ensemble d’infrastructures de façon fédérée. L’aspect différentiant de cette infrastructure est que le stockage de données et les ressources de calcul intensif sont très proches et bien intégrées, et offrent également des services de calcul interactif.
Fenix reçoit un financement du programme européen de recherche et d’innovation Horizon 2020, à travers le projet ICEI, sous la convention n°800858.
Pour plus d’informations : https://fenix-ri.eu

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