Dominique Astruc (IMFT UMR 5502 CNRS-INPT-UPS) Président du Comité de Programme CALMIP

1. Un instrument pour le Calcul Scientifique au service de la Recherche en Midi-Pyrénées Dominique Astruc (IMFT UMR 5502 CNRS-INPT-UPS) Président du Comité de Programme CALMIP Nicolas Renon (CICT) Ingénieur Calcul Scientifique CALMIP

2. Mise en place du Groupement Scientifique CALMIP • Fondé en 1994 par 17 Laboratoires de Recherche Publics Région Midi-Pyrénées • Objectif : • Promotion du Calcul Scientifique à Haute Performance • Formation Calcul Parallèle, optimisation, … • Echange d’expériences (Journées Thématiques) • Mise à disposition d’un environnement de Calcul Scientifique performant • Acquisition d’un supercalculateur • Performant • « Facilement » exploitable par les chercheurs • Stable • Organisation de l’exploitation et du support aux utilisateurs

3. CALMIP et la politique de calcul du MENR • 3 Niveaux : flop/s • CINES • IDRIS • (+ CEA) Centres nationaux Téraflop • Strasbourg • Bordeaux • … • CALMIP • … Gigaflop Méso-centres Équipements labos. Mégaflop • Méso-centres : • Proximité utilisateur / souplesse • Complémentarité / centres nationaux

4. Le premier supercalculateur : Magellan • Fondé en 1994 par 17 Laboratoires de Recherche Publics Région Midi-Pyrénées • 1999 : Mise en place du premier supercalculateur • Financement MENR • Silicon Graphics Origin 2000 • 64 processeurs MIPS R10000/R12000 • 72 Go de RAM • 0,8 To de stockage

5. Le Groupement Scientifique CALMIP : Organisation Attribution des ressources Animation scientifique Pilotage Conseil Scientifique Comité de Programme 5 Vice-Présidents des conseils scientifiques des établissements Directeur du C.I.C.T. 2 Représentants du Comité de Programmes Calmip  1 Représentant de la communauté toulousaine 3 Personnalités extérieures 1 représentant du CUTIS 10 experts scientifiques issus des laboratoires Support aux utilisateurs Exploitation du supercalculateur C.I.C.T 1 Ingénieur calcul scientifique 1 Ingénieur système

6. Attribution des ressources Comité de Programme CICT Rapport Annuel CALMIP 2 appels d’offres annuels Rapport Chercheurs laboratoire Projet test Projet Scientifique Comité de Programme Allocation d’heures gratuites Evaluation scientifique et technique

7. Ressources offertes • environ70 projets par an • environ 100 chercheurs impliqués • 23 laboratoires • 80 % de la capacité théorique utilisée (limite pratique) • Aide au portage et à l’optimisation des codes • 25 à 30% des demandes non-satisfaites

8. CALMIP : Domaines Scientifiques Chimie Quantique Physique Modélisation Moléculaire Biologie/ Génétique Mécanique des Fluides Sciences pour l’ingénieur Sciences de la terre et de l’univers

9. Discipline scientifiques : thèmes de recherche • Chimie Quantique • Carbomères , métaux de transition, agrégat libres et supportés, métaux lourds. • Physique Théorique et Moléculaire • Electromagnétisme, optique, calculateur quantiques, nanosciences. • Physique Chimie de la Matière • Méthodes ab-initio, nano-particules, alliages métaux ,interactions surface-molécules. • Mécanique des Fluides • Aérodynamique, écoulements diphasiques, turbulence, combustion. • Méthodes et Algorithmes • Processus Fractionnaires • Sciences de l’Univers et de la Terre • Astophysique, physique stellaire, physique solaire, convection, écoulements atmosphériques, • océanographie. • Biologie Molécules • Bio-diversité, Macromolécules biologiques, Etudes Spectrales RMN, dynamique moléculaire.

10. Discipline scientifiques : répartition des moyens

11. Liste des laboratoires bénéficiaires • IRITInstitut de Recherche en Informatique de Toulouse UMR 5505 CNRS-INPT-UPS-UT1 • LAAS Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes UPR 8001 CNRS • MIP Mathématiques pour l’Industrie et la Physique UMR 5640 CNRS-UPS-INSA-UT1 • LSPLaboratoire de Statistiques et Probabilités UMR 5583 CNRS-UPS-INSA • LATTLaboratoire d’Astrophysique de Toulouse-TarbeUMR 5572 CNRS-UPS • LA Laboratoire d’AérologieUMR 5560 CNRS-UPS • CESR Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements UMR 5187 CNRS-UPS • IMFT Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse UMR 5502 CNRS-INPT-UPS • EDB Evolution et Diversité Biologique UMR 5174 CNRS-UPS • LCC Laboratoire de Chimie de Coordination UPR 8241 CNRS • IPBSInstitut de Pharmacologie et de Biologie Structurale UMR 5089 CNRS-UPS • SPCMIBSynthèse et Physico-Chimie de Molécules d’Intérêt Biologique UMR 5068 CNRS-UPS • IRSAMC Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes • LCARLaboratoire Collision Agrégats Réactivité UMR 5589 CNRS-UPS • LPQ Laboratoire de Physique Quantique UMR 5626 CNRS-UPS • LPSTLaboratoire Physique des Solides de Toulouse UMR 5477 CNRS-UPS • LPTLaboratoire de Physique ThéoriqueUMR 5152 CNRS-UPS • LIPM Laboratoire d’Interactions Plantes Micro-organismes UMR 2594 CNRS-UMR 4441 INRA • CEMESCentre d’Elaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales UPR 8011 CNRS (UPS-INSA-EMAC) • LNMO Laboratoire de Nanophysique Magnétisme et Optoélectronique EA 3937 CNRS-INSA • LPMCLaboratoire de Physique de la Matière condensée UMR 5830 CNRS-INSA-UPS • LGCLaboratoire de génie Chimique UMR 5503 CNRS-INPT-UPS • CIRIMATCentre Interuniversitaire de Recherche en d’Ingénierie des Matériaux UMR 5085 CNRS-INPT-UPS • LIPE Laboratoire d’Ingénierie des Procédés de l’Environnement EA 833 INSA

12. CALMIP : Répartition Heures Calcul par tutelles • Répartition Demandes 2006

13. Analyse de l’activité • FORTRAN : F77,F90,F95 • C, C++ • Algébre Linéaire, Solveur, FFT, Matlab Codes : NWchem GAMESS Abinit VASP FLUENT MésoNH Amber …. • Langages/Librairies : • OpenMP, MultiThreading • MPI • PVM • Librairies Parallèles: • 30% Séquentiels 70% Parallèles (1 à 32 procs.) • Libres et universitaires (majoritaires) • Développés par l’utilisateur • Codes : Développeur Expert Utilisateur Débutant • Utilisateurs :

14. Animation scientifique et formation • Formations Formation Générale Calcul Haute performance et spécifique Machine de CALMIP, Novembre 2005 Formations Altix (Panorama Systèmes de Calcul, Utilisation de La Machine, Optimisation, Tuning de Code + Portage des Codes Utilisateurs, 7/8 Décembre 2004 et 11 /12 janvier 2005 Formation de portage, d'optimisation et de parallélisation sur l'Origin2000, 5-7 février 2002Formation Fortran 90 - 95Formation MPI Niveau-2, 17-19 Octobre 2000Formation MPI Niveau-1, 26-28 Juin 2000Formation AVS, 16-18 Février 2000Formation d'optimisation et de parallélisation sur l'Origin2000, 12-14 Janvier 2000Formation d'optimisation et de parallélisation sur l'Origin2000, 8-10 Décembre 1999 • Animation scientifique Journée CALMIP, 30 mai 2002Journée CALMIP, 9 Mars 2001 Algèbre Linéaire Numérique 13 Septembre 2001 • Site web www.calmip.cict.fr

15. Renouvellement du supercalculateur : SOLEIL phase 1 • Installation Janvier 2005 • Financement (Etat, CQ UPS, CQ CICT) • Silicon graphics ALTIX • 68 Processeurs INTEL Itanium II à 1,5 Ghz (0,4 Tflops) • 136 Go de RAM • 2,1 To de stockage • Architecture ccNUMA • Linux 64 bits • Environnement de développement INTEL

16. SOLEIL phase 1 : évolution de la puissance • Evolution de la puissance de calcul Soleil Magellan

17. Vers SOLEIL phase 2 • Objectifs : • Conserver une machine performante et attractive en exploitant le potentiel d’évolution de la machine installée • Elargir la couverture de la communauté scientifique • Oct. 2005 : Contribution du groupement scientifique FERMAT • Fédération pour l’Etude des Réacteurs et la Maîtrise des Transferts (7 laboratoires de recherche toulousains) • Fait le choix de CALMIP pour ses investissements en Calcul Scientifique • Augmentation significative de la puissance de la machine • Oct. 2005 : Réponse à l’appel d’offre « Méso-Infrastructure Informatique et Réseaux de télécommunications  » du MENR

18. Soleil 1 : 68 proc. Soleil 2 : 120 proc. Supercalculateur SOLEIL Phase 2 • Installation Février 2006 • Financement (MENRT, Fédération FERMAT (CPER)) • Silicon graphics ALTIX 120 processeurs (0,7 Tflops)

19. SOLEIL phase 2 : évolution de la puissance • Evolution de la puissance de calcul Magellan Soleil

20. Soleil 2 : Exploitation • Charge Machine : 80 % 120 processeurs Pourcentage Utilisation Serveur Altix Config. 120 Processeurs

21. Bilan • Projet fédérateur au plan local • Réponse à un besoin permanent des laboratoires de recherche • Diffusion du calcul à haute performance • Qualité de l’exploitation et du support reconnue par les utilisateurs • Capacité à renouveler le supercalculateur

22. Objectif : Assurer la pérennité de CALMIP • Disposer d’une machine performante et attractive 7 Gflops en 2007 30 Gflops en 2010 • Disposer des moyens de financement Inscription dans le cadre des contrats quadriennaux des établissements Inscription dans le cadre du CPER Recherche d’autres sources de financement • Disposer d’une légitimité Inscription dans la politique de site Elargissement de la communauté des utilisateurs