NASA

Dès 2004, la NASA savait que si elle voulait assurer les missions à venir, elle aurait besoin d’une puissance de calcul dix fois supérieure à celle dont elle disposait. Seul un superordinateur de top niveau allait pouvoir réaliser les modélisations complexes de données dont elle avait besoin pour l’accomplissement de ses projets.

Entre-temps, les États-Unis avaient perdu leur avance dans la course aux ordinateurs haute-performance. Depuis déjà trois ans, Earth Simulator au Japon était le superordinateur le plus rapide. La NASA a ainsi lancé le projet Columbia, baptisé ainsi en l’honneur de la navette perdue.

Un projet colossal mené tambour battant

«La NASA se trouvait face au plus grand défi de l’histoire des superordinateurs», résume Christopher Buchanan, responsable du site CSC dédié aux calculs haute performance. Les contraintes budgétaires avaient conduit à une réduction de l’équipe NAS de 40% et avaient ramené le financement du projet Columbia à une simple fraction des sommes généralement investies dans les projets de ce type. Pour Earth Simulator par exemple, il avait fallu cinq ans de travail et 500 millions de dollars.

Il semblait donc surhumain d’y arriver pour Columbia en 120 jours, avec moins d’argent et un personnel réduit. «Nous nous sommes relayés par équipes, 24 heures sur 24. Nous nous sommes tous investis à raison de 60 à 80 heures de travail par semaine», souligne Christopher Buchanan. «Nous avons mis au point un nouveau mode opératoire pour mieux coordonner les groupes et les faire travailler simultanément sur des opérations répétitives, pratiquement comme pour le travail à la chaîne».

Des responsabilités bien définies

Pendant toute cette période il n’était évidemment pas question d’interrompre les calculs de la NASA sur d’autres projets. Impossible donc d’installer tous les systèmes en une seule fois pour ensuite utiliser l’ordinateur.

L’équipe devait préserver l’environnement de production, minimiser les interruptions pour les utilisateurs tout en ajoutant de nouveaux systèmes, un par un. Une première. L’équipe NASA détenait un record précédant avec l’installation d’un système Silicon Graphics en trente jours. Et voila qu’il fallait installer, alimenter, climatiser et mettre en réseau vingt de ces systèmes, à raison de cinq jours par système. Il a fallu dupliquer un système existant déjà complètement testé, sécurisé et largement utilisé.

L’équipe s’est ensuite répartie en groupes de travail parallèles avec pour chaque groupe un propre profil de procès et des responsabilités de tâches. Au fur et à mesure de la progression du travail, l’équipe s’est heurtée à de nombreux imprévus. Neuf des systèmes processeurs ne sont ainsi arrivés que dix jours avant la date limite d’installation du système !

Columbia bat des records

Columbia est considéré par les experts du domaine comme un projet révolutionnaire, au regard de la durée et des coûts nécessaires à la construction d’un superordinateur de très haut niveau. Étalonné à 51,9 trillion de calculs par seconde en octobre 2004, Columbia est devenu le superordinateur de production le plus rapide du monde. La course à la puissance est telle qu’il a depuis perdu son record de calcul (il demeure néanmoins quatrième).

Pourtant, Columbia reste une référence : il a en effet coûté dix fois moins cher que le système japonais Earth Simulator. Il a fallu également dix fois moins de temps pour le lancer. La puissance de Columbia fait du centre Ames de la NASA l’une des premières ressources scientifiques mondiales. Ses applications, donnent des résultats scientifiques d’un niveau et dans un délai qui n’était pas réalisable avant lui. L’équipe qui a conçu ce projet a d’ailleurs reçu un «Award for Technical Excellence», la récompense la plus prestigieuse décernée au sein du groupe CSC.