FLASH INFORMATIQUE FI

Numéro spécial Calcul à haute performance à l’EPFL


Les machines HPC généralistes du DIT – Point de vue d’utilisateurs




Jacques MENU

Jean-Claude LEBALLEUR


À l’occasion de ce numéro spécial, nous avons demandé à certains utilisateurs réguliers de nos machines leur motivation pour les utiliser et ce que cela leur apporte. Ils ont répondu à un bref questionnaire, et nous publions ci-après leurs réponses telles quelles (celles d’Isabelle Bey et de Geoffrey Wood ont été traduites par Jacques Menu).

JPEG - 3.5 ko
Isabelle BEY

Isabelle Bey

À quel laboratoire êtes-vous rattachée et quelles sont ses principales activités ?
Je suis professeure assistante au LMCA (Laboratoire de modélisation de la chimie atmosphérique). Nous développons et appliquons des modèles globaux de transport chimique et de chimie du climat. Nos objectifs sont de tester notre compréhension actuelle des processus gouvernant les distributions globales de traces gazeuses et de particules intervenant dans la qualité de l’air et le climat.
Comment avez-vous entendu parler des machines de calcul parallèle généralistes du DIT ?
Discussions
Que faites-vous sur ces machines ?
Simulation de la composition globale de l’atmosphère
En quoi vous sont-elles utiles ?
Les machines sont en général bien adaptées à nos besoins et nous pouvons parler aux administrateurs système quand nous avons un problème.
Quels logiciels utilisez-vous ?
Les modèles GEOS-Chem et ECHAM5-HAMMOZ.
Selon vous, combien d’heures de calcul avez-vous effectuées sur ces machines ?
Je n’ai pas les chiffres en tête, mais nous en utilisons beaucoup .
JPEG - 3.3 ko
Goeffrey P.F. WODD

Geoffrey P. F. Wood

À quel laboratoire êtes-vous rattaché et quelles sont ses principales activités ?
Je travaille au LCBC (Laboratoire de chimie et biochimie computationnelles), dirigé par la Prof. Ursula Röthlisberger. Nos domaines de recherches sont concentrés sur des méthodes de dynamique moléculaire ab initio basées sur la théorie de la densité fonctionnelle (simulations Car-Parinello) et leur application, adaptation et extension à des systèmes présentant un intérêt chimique et/ou biologique. Cela inclut les sujets de recherche suivants :
  • développement de méthodes QM/MM hybrides pour des simulations combinées quantique/classique de Car-Parinello :
  • développement de méthodes d’états excités, en particulier la DFT (théorie de la fonctionnelle de la densité) ;
  • simulations in situ de réactions chimiques dans la phase gazeuse et dans des solutions ;
  • simulations ab initio de systèmes biologiques ;
  • développement et application de techniques d’échantillonnage améliorées comme la dynamique moléculaire des échanges de replicas (REMD).
Comment avez-vous entendu parler des machines de calcul parallèle généralistes du DIT ? et que faites-vous sur ces machines ?
Les machines du DIT sont une partie intégrante de notre recherche et nous les utilisons depuis longtemps. Bien que nous puissions acheter de la puissance de calcul en interne au laboratoire et parce que les besoins de calcul de notre groupe sont importants, nous nous appuyons sur des machines massivement parallèles partagées. Le financement et l’exploitation de ce type de machines ne peuvent venir que de grands centres. C’est pourquoi nous utilisons les machines centrales du DIT (Callisto, Mizar, Blue Gene/L). En outre, nous utilisons les machines du centre national de calcul (CSCS) installées à Manno.
Quels logiciels utilisez-vous ?
Une palette de programmes incluant : Gaussian, TURBOMOL, AMBER, GROMOS et CPMD.
JPEG - 7.7 ko
Eric GERMANEAU

Eric Germaneau

À quel laboratoire êtes-vous rattaché et quelles sont ses principales activités ?
Je suis un ancien doctorant au LCR1 (Laboratoire de cristallogaphie 1) qui étudie les cristaux incommensurables. J’étais chargé de simuler des propriétés de ces structures.
Comment avez-vous entendu parler des machines de calcul parallèle généralistes du DIT ?
C’était mon unique moyen de travail.
Que faites-vous sur ces machines ?
Calculs de Monte Carlo et dynamique moléculaire.
En quoi vous sont-elles utiles ?
La puissance de calcul fournie permet de simuler de gros systèmes sur un temps relativement long.
Quels logiciels utilisez-vous ?
Principalement le programme de D. Brown, ddgmq.
Selon vous, combien d’heures de calcul avez-vous effectuées sur ces machines ?
Je ne sais pas, mais je pense faire partie des gros utilisateurs.
Un commentaire, une remarque ?
Oui, je souhaite mettre en avant l’extraordinaire travail des administrateurs qui mettent tout en oeuvre pour satisfaire les utilisateurs, et ils y arrivent. L’utilisation de ces ressources de calculs est donc très efficace.
JPEG - 3.7 ko
Andreas LAEUCHLI

Andreas Läuchli

À quel laboratoire êtes-vous rattaché et quelles sont ses principales activités ?
Je suis chargé de cours à l’IRRMA. Nous étudions la physique des matériaux par des simulations numériques .
Comment avez-vous entendu parler des machines de calcul parallèle généralistes du DIT ?
J’ai visité les pages Web du DIT.
Que faites-vous sur ces machines ?
Nous étudions les propriétés exotiques de la matière quand les effets de la mécanique quantique deviennent importants. Nous nous intéressons aux systèmes magnétiques frustes, aux supraconducteurs, aux ordinateurs quantiques, etc.
En quoi vous sont-elles utiles ?
Le problème numérique à résoudre consiste à trouver les valeurs et vecteurs propres de l’équation de Schrödinger pour un problème à N-corps. Pour ceci des algorithmes puissants venant de l’analyse numérique existent et sur les ordinateurs HPC du DIT nous arrivons à obtenir des solutions pour des problèmes jusqu’a 108 degrés de liberté.
Quels logiciels utilisez-vous ?
Nous utilisons des codes C++ développés par nous-mêmes ou par des groupes de recherche avec lesquels nous collaborons.
Selon vous, combien d’heures de calcul avez-vous effectuées sur ces machines ?
200’000 h CPU -> 22 ans de calcul sur un processeur.
Un commentaire, une remarque ?
La diversité des services HPC (BG/L, Callisto, Pléiades, Alcor, Mizar, Greedy) est un atout important de l’EPFL et la rend très attractive pour les sciences numériques.
JPEG - 6.4 ko
Aniruddha BHARGAVA JAMADAGNI

Aniruddha Bhargava Jamadagni

À quel laboratoire êtes-vous rattaché et quelles sont ses principales activités ?
Je suis étudiant en Section de systèmes de communication et je travaille sur les algorithmes en cryptographie.
Comment avez-vous entendu parler des machines de calcul parallèle généralistes du DIT ?
Bouche à oreille.
Que faites-vous sur ces machines ?
La factorisation des grands nombres.
En quoi vous sont-elles utiles ?
La parallélisation des calculs est favorable à ce projet pour accélérer les factorisations.
Quels logiciels utilisez-vous ?
GMP et GMP-ECM.
Selon vous, combien d’heures de calcul avez-vous effectuées sur ces machines ?
4000h.
JPEG - 3.1 ko
Jean-Luc DESBIOLLES

Jean-Luc Desbiolles

À quel laboratoire êtes-vous rattaché et quelles sont ses principales activités ?
Je suis collaborateur scientifique au LSMX (Laboratoire de simulation des matériaux) dont l’activité principale recouvre l’analyse des procédés de solidification des alliages métalliques, l’étude des microstructures et des défauts rencontrés lors des transformations de phase, le développement de modèles mathématiques de ces phénomènes et leur simulation numérique.
Comment avez-vous entendu parler des machines de calcul parallèle généralistes du DIT ?
C’est l’arrivée de BlueGene qui a fait germer au sein du laboratoire l’idée de porter certains modèles sur des machines parallèles pour bénéficier d’une puissance de calcul inaccessible sur des machines monoprocesseur.
Que faites-vous sur ces machines ?
Plusieurs doctorants du laboratoire utilisent ces machines. Leurs travaux sont axés sur l’étude des structures qui se forment à l’échelle microscopique (de 1 à 10 μm) lors de la solidification des alliages métalliques. Ces microstructures de nature dendritique peuvent être comparées à des cristaux de neige. Tous les mécanismes de formation de ces morphologies ne sont pas, aujourd’hui encore, totalement compris. Les travaux effectués sont donc importants d’un point de vue fondamental, mais ils présentent aussi un intérêt pratique car la microstructure a un effet sur les propriétés macroscopiques des produits finis et sur l’apparition d’éventuels défauts.
En quoi vous sont-elles utiles ?
Dans les problèmes de solidification, la description précise de l’interface entre le solide et le liquide requiert un maillage très fin et implique par conséquent un très grand nombre d’inconnues. Sur des machines monoprocesseur, seuls des problèmes bidimensionnels pouvaient être traités du fait des limitations liées au matériel. L’utilisation des machines de calcul parallèle a permis le passage à des géométries tridimensionnelles et ouvert la porte à des simulations plus réalistes des phénomènes physiques. Précisons encore que le LSMX utilise les machines mises à disposition par le DIT car il ne pourrait à lui seul acquérir, installer et gérer de tels moyens de calcul.
Quels logiciels utilisez-vous ?
Un programme de simulation de la croissance dendritique développé au laboratoire, basé sur la méthode du champ de phase. Il résout les équations aux dérivées partielles du modèle par une technique de différences finies explicite. La version parallèle du programme utilise le protocole MPI pour la communication entre les processeurs.
Selon vous, combien d’heures de calcul avez-vous effectuées sur ces machines ?
Depuis le début de l’année et pour l’ensemble des collaborateurs du LSMX, notre estimation est d’environ 9000 jours × processeurs.
Un commentaire, une remarque ?
Je tiens à remercier les personnes impliquées dans la gestion de ces machines pour l’excellence du service offert ainsi que l’École pour la mise à disposition de ces moyens indispensables à notre recherche.


Cherchez ...

- dans tous les Flash informatique
(entre 1986 et 2001: seulement sur les titres et auteurs)
- par mot-clé

Avertissement

Cette page est un article d'une publication de l'EPFL.
Le contenu et certains liens ne sont peut-être plus d'actualité.

Responsabilité

Les articles n'engagent que leurs auteurs, sauf ceux qui concernent de façon évidente des prestations officielles (sous la responsabilité du DIT ou d'autres entités). Toute reproduction, même partielle, n'est autorisée qu'avec l'accord de la rédaction et des auteurs.


Archives sur clé USB

Le Flash informatique ne paraîtra plus. Le dernier numéro est daté de décembre 2013.

Taguage des articles

Depuis 2010, pour aider le lecteur, les articles sont taggués:
  •   tout public
    que vous soyiez utilisateur occasionnel du PC familial, ou bien simplement propriétaire d'un iPhone, lisez l'article marqué tout public, vous y apprendrez plein de choses qui vous permettront de mieux appréhender ces technologies qui envahissent votre quotidien
  •   public averti
    l'article parle de concepts techniques, mais à la portée de toute personne intéressée par les dessous des nouvelles technologies
  •   expert
    le sujet abordé n'intéresse que peu de lecteurs, mais ceux-là seront ravis d'approfondir un thème, d'en savoir plus sur un nouveau langage.