En France, il existe différents types de moyens de calcul à la disposition des scientifiques, adaptés et accessibles en fonction de leurs besoins et de la taille des projets. Au niveau national, il s’agit des moyens dits de Tier1 qui sont ceux des trois centres nationaux de calcul dont la stratégie d'équipement est portée et coordonnée par GENCI.
Écosystème européen
En 2018, la Commission européenne a mis en place une agence européenne de moyens consacrée au calcul intensif à l'IA, et au calcul quantique, dénommée EuroHPC Joint Undertaking, qui a notamment lancé des programmes d'acquisition de 3 machines pré-exascale et de 2 machines exascale.
Le consortium Jules Verne, piloté par la France, a été retenu par EuroHPC pour accueillir la 2e machine exascale.
Après avoir été membre fondateur de l’association PRACE, puis de EuroHPC en 2018, la France a renforcé son engagement européen en 2020 en étant représentée dans plusieurs instances d’EuroHPC.
Ecosystème national
Les 3 centres de calcul :
Écosystème régional
Le projet Mesonet a vu le jour en 2022. Il vise à renforcer la structuration des offres nationales et régionales en simulation numérique en proposant aux chercheurs académiques et industriels ainsi aux enseignants et aux étudiants, une réponse adaptée à leurs besoins en ressources et en formations en HPC/IA/Quantique. À terme, l’objectif est de mettre en place une infrastructure distribuée, dédiée à la coordination du HPC-AI en France.
Ce projet, soutenu par les associés de GENCI (MESRI, CNRS, CEA, France Universités, INRIA), vise à intégrer au moins un mésocentre par région, institué comme référence et relai régional. En 2023, il regroupe 21 mésocentres régionaux.
Le projet Mesonet contribue également au «HPC Competence Center» financé par EuroHPC, et dont le principe consiste dans la mise à disposition des entreprises d’un point de contact unique pour toutes les questions relatives à la simulation numérique.
Programmes et projets
GENCI pilote ou contribue à la mise en place de projets et de programmes technologiques à finalité scientifique en France et en Europe
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HQI - France Hybrid HPC Quantum Initiative
Le 4 janvier 2022, un an après l’annonce par le président de la République du Plan National Quantique, Neil Abroug, le coordinateur de la stratégie nationale a lancé HQI : France Hybrid HPC Quantum Initiative.HQI est une initiative intégrée qui associe une plateforme de calcul hybride couplant plusieurs technologies quantiques au supercalculateur Joliot Curie de GENCI au TGCC (CEA), et un programme de recherche – académique et industrielle, et de dissémination des usages.
Cette hybridation quantique/HPC est une initiative innovante et unique, qui bénéficiera de l’expertise reconnue des équipes du CEA/TGCC (Très Grand Centre de Calcul) dans l’exploitation des infrastructures, la sécurité et le support aux scientifiques.
L’initiative HQI vise à servir les besoins des chercheurs académiques et industriels français et européens, voulant évaluer gratuitement sur une infrastructure publique le potentiel du calcul quantique pour leurs applications ainsi qu’à développer des collaborations internationales pour favoriser la recherche ouverte.
GENCI contribue aux WP 1 et 2 et pilote le WP 3 du programme HQI
Pour en savoir plus sur HQI : https://www.hqi.fr/
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HPCQS - High Performance Computer Quantum Simulator
Le projet européen HPCQS vise à intégrer et à coupler deux simulateurs quantiques capables de contrôler plus de 100 qubits, avec deux superordinateurs européens dits de tier0. Il ambitionne également de déployer une infrastructure fédérée européenne ouverte qui fournira un accès au cloud non commercial aux utilisateurs européens publics et privés. Enfin, le projet vise à développer une plate-forme de programmation hybride permettant de combiner des simulations quantiques avec le calcul haute performance classique et accélérer ainsi la vitesse de calcul des superordinateurs classiques.
Pour en savoir plus sur HPCQS : https://www.hpcqs.eu/
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CLUSSTER - Projet de cloud souverain
Le projet « CLUSSTER » ambitionne de renforcer une filière souveraine française et européenne du cloud en créant un point d’entrée unique pour toute la communauté académique et industrielle française vers un ensemble d’infrastructures et services souverain. Les premiers services seront ouverts en 2024 en direction de la communauté de l’intelligence artificielle (IA) puis étendu ultérieurement au calcul quantique et au calcul haute performance (HPC). CLUSSTER est un projet financé dans le cadre des Plans d’Investissement d’Avenir 2030, porté par un consortium constitué par des acteurs français du monde de la recherche académique et industrielle en calcul numérique et IA : GENCI, CEA, CNRS et Inria, ainsi que les industriels Eviden, OVHcloud, CS Group, ActiveEon et la startup Qarnot.
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EPI - European Processor Initiative
L'European Processor Initiative (EPI) a pour objectif de concevoir et de mettre en œuvre une feuille de route pour une nouvelle famille de processeurs européens à faible consommation d'énergie pour le calcul à grande échelle, les Big-Data à haute performance et toute une série d'applications émergentes. Dans la continuité du 1er volet du projet EPI dit SGA1, l’Europe poursuit son support à la définition de la deuxième génération du processeur européen et de son accélérateur en engageant un financement de 70 M€ dans le projet EPI SGA2 qui a démarré en février 2022 pour une durée de 3 ans.
EPI-SGA2 s’inscrit dans la vision du réglement européen sur les semi-conducteurs en réponse à un besoin de souveraineté dans l’approvisionnement en processeurs en ramenant en Europe la chaîne de valeur systématique et le savoir-faire pour équiper les systèmes européens à venir, dont notamment celui du projet Exascale pour lequel la France se porte candidate. Le niveau d’effort est sans précédent, et il s’appuie sur un terrain fertilisé par 10 ans d’efforts, initiés avec la famille de projets MontBlanc.
Pour en savoir plus sur EPI : https://www.european-processor-initiative.eu/project/epi/
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Eupex - EUropean Pilot for EXascale
Le projet EUPEX, EUropean Pilot for EXascale, démarré début 2022, s’inscrit dans la vision du développement de technologies souveraines qui pourront équiper les futures architectures Exascale européennes. Cofinancé par la Joint Undertaking EuroHPC ainsi que la France (via Bpifrance), l’Allemagne, l’Italie, la Grèce, la République tchèque et la Croatie, il est doté d’un budget de 40,8M€ sur 4 ans et regroupe industriels et académiques (dont en France Atos, le CEA, Inria, GENCI et la PME CybeleTech) EUPEX a pour objectif de déployer et valider les premiers systèmes pilotes pour le HPC intégrant des technologies européennes et notamment le processeur issu de du projet EPI et des couches logicielles. C’est dans cette perspective que le processeur RHEA conçu par la société Européenne SiPearl est attendu pour y être intégré dans sa version la plus aboutie.
Pour en savoir plus sur le projt Eupex : https://eupex.eu/
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EuroQCS France - Calculateur Quantique Photonique
Le consortium EuroQCS-France est piloté par GENCI en tant qu'entité hôte et par le CEA en tant que site hôte, avec l'Université Polytechnique de Bucarest (UPB, Roumanie), le Forschungszentrum Jülich (FZJ, Allemagne) et l'Irish Centre for High-End Computing (ICHEC, Irlande) en tant que membres.
Ce consortium vise à permettre l'acquisition par l'entreprise commune EuroHPC d'un ordinateur quantique photonique, qui sera installé au TGCC et couplé au supercalculateur Joliot Curie, à l'instar du simulateur quantique Pasqal de 100 qubits acquis dans le cadre du projet HPCQS.
Les membres de ce consortium partagent la volonté de promouvoir les principes exprimés dans le livre blanc EuroQCS - European Quantum Computing & Simulation Infrastructure - du Quantum Flagship. Ce manifeste vise à encourager la création d'une infrastructure HPC+Quantum fédérée et de services connexes :
- Exposer le plus grand nombre possible de matériels complémentaires de calcul et de simulation quantiques dans une infrastructure HPC-QC paneuropéenne ;
- Favoriser l'intégration et l'hybridation entre HPC et Quantum ;
- Façonner l'écosystème en créant des synergies au sein de la communauté des développeurs EuroQCS, en soutenant les utilisateurs et en en attirant de nouveaux.EuroQCS-France contribue également à l'effort commun EuroQCS, autour de divers sujets tels que la simulation électromagnétique, la mécanique des structures, la combustion des moteurs, la simulation des matériaux, la météorologie et l'observation de la terre.
Pour en savoir plus sur EuroQCS France : https://www.hqi.fr/medias/EN/EuroQCS_Communication_Breve-HQI_EN.pdf
Participations et contributions
GENCI contribue, participe ou est partie prenante notamment de :
Les utilisateurs de GENCI
Chaque année, plus de 4000 utilisatrices et utilisateurs ont recours aux ressources nationales de GENCI dans les trois centres de calcul.