Lancé en 2023 pour 6 ans, Le PEPR NumPEx a pour objectif de contribuer à la conception et au développement de méthodes numériques et composants logiciels qui équiperont les futures machines Exascale et post-Exascale Européenne. NumPEx a également pour objectif d’accompagner les applications scientifiques et industriels à exploiter pleinement leurs potentiels.
Doté d’un budget de 40,8M€ pour 6 ans, le programme NumPEx rassemble plus de 500 chercheurs et ingénieurs à l'échelle nationale. L'un des principaux moteurs du programme NumPEx est le changement actuel de paradigme des architectures de systèmes HPC avec l'émergence rapide de nouvelles technologies et de nouveaux usages (à titre exemple, le continuum numérique et l'IA), qui impose de développer et d'adapter la pile logicielle HPC pour les supercalculateurs Exascale à venir. Il s'agit également pour les applications scientifiques et industriels de se préparer aux systèmes et usages post-Exascale.
L'exploitation par les chercheurs académiques et industriels de tels supercalculateurs, avec son potentiel d'innovation et de compétitivité, nécessite un travail important d'adaptation et de portage des codes, tant de simulation, que d’analyse de données. L'adaptation des applications à ces nouvelles architectures est un enjeu scientifique et technologique majeur qui nécessite des efforts de recherche importants, rendus possibles par le soutien de France 2030. NumPEx a pour objectif de repenser :
A l’ère de l’Exascale, la maîtrise de la pile logicielle des supercalculateurs est un enjeu scientifique, technologique et de souveraineté nationale et Européenne. A cette fin NumPEx contribuera à la construction d’une pile logicielle favorisant la pleine exploitation des capacités de la future machine Exascale du projet Jules Verne.
L’Irfu est impliqué dans 3 des projets ciblés du programme NumPEx :
Le projet de gouvernance du PEPR NumPEx a pour objectifs la gestion du programme, la coordination scientifique et technique, ainsi que la gestion administrative. La gestion du programme vise à assurer une communication efficace au sein du consortium et vers l’extérieur, l'atteinte des objectifs et la mise en place de structures nécessaires.
Exa-DOsT : L'avènement des futurs supercalculateurs Exascale soulève de multiples défis liés aux données. Pour permettre aux applications d'exploiter pleinement les infrastructures à venir, un défi majeur concerne le passage à l’échelle des techniques utilisées pour le stockage, le transfert, le traitement et l'analyse des données. D'autres défis majeurs découlent de la nécessité d'exploiter de manière adéquate les technologies émergentes pour le stockage et le traitement, ce qui conduit à des hiérarchies de stockage nouvelles et plus complexes. Enfin, il est désormais nécessaire de prendre en charge des flux de travail (workflows) hybrides, de plus en plus complexes, impliquant à la fois la simulation, l'analyse et l'apprentissage, fonctionnant à des échelles extrêmes sur des superordinateurs interconnectés à des infrastructures de type Cloud ou Edge. Le projet Exa-DoST abordera la plupart de ces défis, organisés en 3 domaines :
Le projet Exa-DI s'articule autour de l'intégration de la recherche, des logiciels et des applications dans un processus développement participatif itératif et incrémentiel au sein de NumPEx, avec le soutien d'une équipe d’experts “calcul et de données” (CDT), afin d'accélérer la livraison d'une pile logicielle étendue et de solutions co-conçues et co-développées avec les applications scientifiques, dans le cadre d'un écosystème exascale performant, sur lequel les applications de science et d'ingénierie computationnelles (CSE) peuvent s'appuyer pour résoudre de nouveaux défis qui étaient auparavant hors de portée. Au sein de l'IRFU, la recherche au sein du projet Exa-DI se concentre sur le traitement et l'analyse de grands volumes de données, des simulations HPC complexes, ainsi que sur l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle.
• Modélisation, calcul, analyse des données › Infrastructures de calcul
• Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Irfu) • Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique (DEDIP) • Le Département d'Ingénierie des Systèmes (DIS)