Il réalise un million de milliards d’opérations par seconde : à quoi sert Kairos, le nouveau supercalculateur toulousain classé le plus efficace au monde ?

Son nom est Kairos et il incarne le futur de la recherche à Toulouse. Ce nouveau supercalculateur, installé dans le centre d’appui et de recherche CALMIP (Calcul en Midi-Pyrénées) (1), sur le site de Toulouse Aerospace, s’apprête à être mis en service. Dans ses entrailles, cette double grosse armoire conçue par l’entreprise Bull, cache une efficacité de calcul redoutable. Grâce à lui, plus d’une quarantaine de laboratoires de recherche vont pouvoir faire de la modélisation à grande vitesse.

Successeur du supercalculateur Olympe qui a officié pendant huit ans, Kairos est trois fois et demie plus puissant afin de répondre aux défis actuels de la science. « Kairos est l’outil d’aujourd’hui pour utiliser l’IA (intelligence artificielle). Il est capable d’effectuer un million de milliards d’opérations par seconde. Plus la science avance, plus les problèmes sont complexes et plus on a besoin d’augmenter les puissances de calcul. Un supercalculateur permet de transformer les équations mathématiques, de les faire parler », résume Nicolas Renon, responsable technique du mésocentre CALMIP.

Optimisation des matériaux, design de nouveaux médicaments

Le champ d’application est vaste. La puissance de calcul de Kairos est attendue par exemple dans les domaines de la prédiction du climat, dans l’optimisation des matériaux, le design de nouveaux médicaments ou encore dans l’apprentissage de l’IA. « Nous pouvons aller de l’infiniment grand à l’infiniment petit et obtenir des résultats le lendemain ou dans la semaine. C’est une richesse pour les laboratoires toulousains », complète Nicolas Renon. L’ISAE-Supaéro utilise ces ressources de calcul haute performance pour des recherches en mécanique des fluides, en science des matériaux ou en planétologie. Les ingénieurs de l’INSA s’en servent dans les domaines des mathématiques, des biotechnologies ou de la chimie des nano-objets.

Trois fois plus de calculs avec la même dépense énergétique

Ce nouveau supercalculateur cache également une performance énergétique remarquable. Trois fois plus puissant que son prédécesseur, il consomme cependant 3,5 fois moins d’énergie par heure de calcul. Le classement Green500, qui mesure combien de calculs peuvent être effectués pour chaque watt d’électricité consommé, le place numéro un dans le monde. « Nous avons l’outil le plus efficace énergétiquement, capable de réaliser 73 milliards d’opérations pour un watt. Avec la même enveloppe énergétique qu’en 2014, nous faisons trois fois plus de calculs », explique encore Nicolas Renon.

Un refroidissement… à l’eau chaude

Dans la salle PCI (plateforme de calcul intensif) où il est installé et qu’il partage avec Météo-France, Kairos bénéficie d’un refroidissement à l’eau chaude. « Il est très important de répondre à cette problématique énergétique et environnementale. Ici, l’eau entre à 35 °C, sort à 45 °C après avoir récupéré la chaleur dégagée par les processeurs et revient à 35 °C après un échange avec l’air extérieur qui fait baisser sa température. Sauf canicule, nous n’avons pas besoin d’énergie supplémentaire. En hiver, cela nous permet de chauffer nos locaux et nous contribuons aussi au chauffage de la ZAC Montaudran », détaille l’ingénieur de recherche.

Le nouveau supercalculateur Kairos, d’un coût de 5,75 millions d’euros, a été financé par l’État et la Région dans le cadre du plan État-Région 2021-2027, Toulouse Métropole et l’Inserm.