LMi-MAG SP avril - Flipbook - Page 61
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Le traitement GPU au service de l’accélération
du calcul informatique
La recherche scientifique dans le domaine de la santé – et plus
particulièrement appliquée au modèle de la physique atomique et
moléculaire – implique de grands enjeux de précision. L’Institut
Parisien de Chimie Physique et Théorique décide alors de porter
son logiciel Tinker HP sur GPU Nvidia. « Pour exploiter toutes les
spécificités de cette gamme de cartes GPU disponible à grande
échelle et destinée à la recherche, nous avons dû réécrire une partie de notre code pour l’adapter à ce nouvel environnement. Cette
phase de réécriture du code s’est réalisée grâce à la signature d’un
contrat de progrès technologique entre Nvidia et le CNRS, permettant à ce dernier de déployer ses architectures GPU sur l’ensemble
des centres de calcul avec la certitude que des codes pouvaient
les exploiter au mieux », poursuit Luc-Henri Jolly. « A l’inverse de
la plupart des codes qui peuvent se contenter d’une moindre précision, l’environnement déployé s’est avéré parfaitement adapté et
nous a apporté une souplesse et une rapidité sans égale pour nos
calculs HPC, sans perte de précision. »
Le logiciel Tinker HP testé sur la machine DGX A100 produite par
Nvidia a montré une capacité de simulation inégalable sur des
projets d’une telle ampleur. Un gain de temps précieux pour un
secteur tel que celui de la santé. Pour Luc-Henri Jolly : « Tinker
HP travaille sur des modèles beaucoup plus fins et développés.
La physique est présente au cœur même de la conception du
code et permet ainsi aux chercheurs d’obtenir des résultats précis
concernant des calculs 100 à 150 fois plus lourds. A la manière
d’un microscope numérique, les résultats obtenus aujourd’hui sont
d’une précision imbattable. » Tinker-HP a également pu exécuter
des calculs multi GPU sur près de 2 000 cartes simultanément,
permettant ainsi l’accès à la simulation de très gros systèmes
(100 000 000 atomes) dans des temps raisonnables.
Une accélération des calculs HPC
de l’ordre de 150 fois
Pour l’Institut Parisien de Chimie Physique et Théorique, le passage au GPU est synonyme d’une accélération des calculs scientifiques de l’ordre de 150 fois. Concrètement, un calcul fait sur
1200 CPU prend 6 fois moins de temps sur une carte GPU. Un
gain de temps inégalé qui a permis aux équipes de chercheurs
« d’isoler un certain nombre de classes de molécules capables de
bloquer la réplication du virus. » Luc-Henri Jolly insiste : « Si nous
étions restés en simulation CPU, nous n’en serions aujourd’hui
qu’à 10% de nos calculs. »
Aujourd’hui, les résultats obtenus sont précisément exploitables
grâce à un temps de simulation qui a permis aux équipes d’accéder à des propriétés physiques cruciales pour les industries pharmaceutiques. Luc-Henri Jolly conclut : « Selon moi, la simulation
numérique est indispensable à la recherche et permet de gagner
un temps considérable. Elle deviendra bientôt incontournable dans
de nombreux domaines, notamment concernant la recherche de
vaccins ou de médicaments. Grâce au travail mené, nous avons
réussi à combiner gain de temps et précision pour des résultats
d’une qualité incomparable dans notre domaine. »
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