A la une La puissance de calcul a été multipliée par 10 millions en 30 ans pour les besoins de la prévision

Météo-France / Eddy Duluc

Une puissance de calcul multipliée par 10 millions en 30 ans pour les besoins de la prévision

03/06/2021

Météo-France déploie ses deux nouveaux supercalculateurs, Belenos et Taranis, d’Atos Bull Sequana. Ces supercalculateurs travaillent en temps réel pour les besoins de la prévision. Ils permettent également de reconstituer les conditions climatiques passées à partir d’observations et d’en simuler les évolutions futures.

À quoi ça sert, un supercalculateur ?

Accroître la puissance de calcul d'un facteur 5,5 par rapport à la précédente configuration vise à renforcer les services rendus à la collectivité. Le supercalculateur permet en effet aux experts de Météo-France d’améliorer la fiabilité et la qualité des prévisions et de prévoir les impacts du changement climatiques à très haute résolution sur la France pour appuyer les actions d’adaptation.

Un supercalculateur, qu’est-ce que c’est ? 

Un supercalculateur est un ordinateur capable d’effectuer rapidement un grand nombre de calculs. Apparus dans les années 1960, les supercalculateurs sont aujourd’hui incontournables pour la météorologie et la recherche sur le climat. La puissance de calcul à laquelle a accès un service météorologique et climatique conditionne fortement la qualité des prévisions. 

Une puissance de calcul accrue permet…

  •  ... D’améliorer la fiabilité des prévisions. Le supercalculateur permet d’améliorer la fiabilité et la qualité des prévisions. Les prévisionnistes disposent de plus d’informations, de plus de scénarios face aux incertitudes des situations météo à risques. Ainsi, la complémentarité entre l’expertise humaine et une formidable puissance de calcul est renforcée au profit de tous.
  • ... De mieux anticiper les phénomènes à enjeux. Nos capacités de prévision des phénomènes dangereux seront affinées à une échelle de 1,3 km et gagneront 1 à 2 heures d’anticipation.
  • … De simuler plus finement le climat futur. La représentation du système climatique global sera plus fine grâce à une meilleure connaissance des interactions entre les différents milieux – atmosphère, océan, surfaces continentales, cryosphère.
  • … D’appuyer les actions d’adaptation au changement climatique en développant un système permettant de régionaliser les impacts du changement climatique en France et dans le monde. Les phénomènes à enjeux, comme les coups de vent, les sécheresses, les fortes précipitations, seront ainsi mieux représentés.

Les supercalculateurs sont aujourd’hui incontournables pour la météorologie et la recherche sur le climat.

Des performances à la pointe

10 millions de fois plus de puissance de calcul qu’il y a 30 ans

  • 21,48 pétaflops, soit 21,48 millions de milliards d’opérations en une seconde, c’est la puissance  totale dont dispose désormais Météo-France avec ses deux nouveaux supercalculateurs. C’est l’équivalent de 52 000 ordinateurs personnels. La puissance de calcul de l’établissement est donc multipliée par 5,5 par rapport à la précédente configuration. Depuis 1992, date d’acquisition du premier supercalculateur et aujourd’hui, la puissance de calcul théorique a été multipliée par plus de 10 000 000 !

Évolution de la puissance de calcul à Météo-France entre 1992 et 2021.

  • Les 300 000 cœurs de calcul, en technologie AMD Rome (contre 72 000 anciennement) permettent aux experts de développer des architectures de calcul massivement parallèle. Les supercalculateurs  décomposent les tâches à effectuer en milliers de sous-tâches qu’ils traitent de manière simultanée.  Il faudrait de plusieurs mois à plusieurs années à un ordinateur individuel pour faire de même.
  • La finesse de gravure du processeur est poussée à 7 nanomètres (contre 14 sur les anciens calculateurs). Côté stockage de données, Belenos et Taranis permettent à Météo-France de disposer de 600 To de mémoire vive (contre 125 sur Beaufix).

Une efficacité énergétique améliorée 

Les nouveaux calculateurs seront essentiellement « refroidis » avec une eau en entrée à 38 °C (la température d’eau en sortie étant de 46 °C). Un fonctionnement avec un niveau de température aussi élevé permet de réduire l’empreinte énergétique des systèmes. La récupération de chaleur devient aussi plus efficace : elle sera améliorée dans nos deux centres de calcul pour chauffer des espaces de la Météopole et de l’Espace Clément Ader. Des travaux d'ampleur ont été entrepris pour adapter nos infrastructures d’accueil à ces nouvelles solutions de refroidissement.