Kesako, les supercalculateurs


Définition d’un supercalculateur/superordinateur

On désigne, par le terme de supercalculateur ou superordinateur, un ordinateur conçu pour atteindre de hautes performances, notamment en termes de vitesse de calcul.
Ils sont conçus pour prévoir la météorologie, étudier le climat, faire de la modélisation moléculaire pour les médicaments par exemple, générer des simulations physiques : séismes, formation des étoiles, galaxies ou même un univers entier, il y a les simulations en finance et en assurance avec des calculs stochastiques. Ils sont donc utilisés dans plusieurs domaines de la société.
Un supercalculateur est composé de dizaine de milliers de processeurs pour réaliser des calculs et des traitements de données simultanément. Les scientifiques et industriels peuvent concevoir des avions, trains, voitures, réaliser des simulations complexes qui ne seraient pas réalisables ou difficilement dans la vraie vie.
Sa puissance est mesurée en pétaflops*, c’est-à-dire en millions de milliards d’opérations par seconde. En d’autres mots, c’est un accélérateur de science et surtout un outils qui sert à toute la société.

Flops* est un acronyme anglais signifiant « opérations à virgule flottante par seconde ».
0ns par seconde
1 petaflops : 10^15 opérations par seconde, soit un million de milliards (1000 000000 000 000) d’opérations par seconde
1 exaflops : 10^18 opérations par seconde, soit un milliard de milliards (1000 000 000 000 000 000) d’opérations par seconde

Histoire de fabrication de la machine à calculer aux Supercalculateurs

L'évolution des techniques permet de faire évoluer les objets dans de nombreux domaines.
L’histoire des machines à calculer, montre le besoin d’utiliser divers objets (cailloux, jetons...) pour effectuer des calculs et d’écrire les calculs.

Machine à calculer

Tout d’abord, dans l’Histoire, il y a eu l’utilisation des tables de calculs :

Tables de calculs du Moyen-Âge

Il y a également eu l’utilisation du boulier.

Le boulier

Ensuite, à la fin du XVIIe siècle, les premières machines à calculer mécaniques apparaissent. Elles utilisent les engrenages à roues dentées déjà employés dans l’horlogerie pour effectuer les calculs.
La machine comporte une « Interface utilisateur » fonctionnelle :
• Un inscripteur
• Un totalisateur
• Et puis un mécanisme de report automatique des retenues qui va libérer l’esprit de l’homme, ou pour reprendre l’expression de Pascal « animer le cuivre et donner l’esprit à l’airain ».
Cette machine peut effectuer les quatre opérations mathématiques :addition , la soustraction la division et la multiplication.
Le reporteur : report de retenue automatique.

La pascaline: première machine à calculer

Sa machine est considérée comme étant le premier processeur d’information.
Processeur d’information : unité centrale d'un ordinateur capable d'exécuter la séquence d'instructions du programme contenu dans la mémoire.
En 1694, Leibniz invente la première multiplicatrice de l’Histoire.

La calculatrice à étages de Leibniz

Quelques temps après, au XIXe siècle, avec la révolution industrielle et le développement des mouvements bancaires internationaux, la machine à calculer s’impose réellement. Les machines à calculer mécaniques gagnent en précision, et leur utilisation est simplifiée afin d’être accessible au plus grand nombre.
En 1880, grâce à l'Américain Hermann Hollerith, la machine à calculer numérique fait son entrée. Il y a alors un passage des machines purement mécaniques aux machines qui intègrent des circuits électriques pour la réalisation de leurs opérations.
En 1935, l’armée américaine utilise les premiers calculateurs électroniques pour calculer les trajectoires de ses missiles.
Enfin, les calculatrice électronique de poche a été inevntée par les Américains J.S. Kilby, J.D. Merryman et J.H.Van Tassel, de Texas Instruments en 1972, le brevet fut accordé en 1978.
Les supercalculateurs bien plus rapides et moins encombrants que les calculateurs électroniques apparaissent à la fin des années 1950.Ils doivent leur existence à l’invention des transistors qui remplacent alors les tubes cathodiques.
Le premier supercalculateur est développé en 1938, il se nomme Z1.

Avec le temps les supercalculateurs seront sans cesse améliorés afin d’être plus rapides, efficaces et précis.

Sources :