Les États-Unis sont sur le point d'entrer dans une nouvelle ère de superinformatique, avec un bond en avant de la puissance de traitement une fois tous les dix ans qui aura un effet important sur des domaines allant de la recherche sur le changement climatique aux essais d'armes nucléaires.
Mais l'arrogance nationale généralement suscitée par de telles percées est susceptible d'être étouffée. La Chine a franchi cette étape en premier et est déjà en bonne voie de construire toute une génération de supercalculateurs avancés au-delà de tout ce qui est encore utilisé ailleurs.
Ce qui rend les progrès encore plus remarquables, selon les experts américains dans le domaine, c'est que la réussite de la Chine a été réalisée avec la technologie locale, après que Washington ait bloqué l'accès au matériel américain longtemps considéré comme essentiel à ces systèmes.
La montée en puissance du programme de supercalcul de la Chine, qui remonte à plus de deux décennies, a conduit à une "situation étonnante" où le pays domine désormais le monde, a déclaré Jack Dongarra, un expert américain en supercalcul.
Les supercalculateurs les plus avancés sont utilisés pour améliorer les simulations de systèmes très complexes, par exemple en créant de meilleurs modèles du changement climatique ou des effets des explosions nucléaires. Mais leur utilisation secrète dans des domaines classifiés, comme la suppression du cryptage, est susceptible d'en faire également des outils clés de la sécurité nationale, selon Nicholas Higham, professeur de mathématiques à l'Université de Manchester.
La Chine comptait déjà plus de supercalculateurs sur la liste des 500 ordinateurs les plus puissants au monde que n'importe quel autre pays : 186 contre 123 aux États-Unis. Maintenant, en battant les États-Unis à la prochaine grande percée dans le domaine et en planifiant une série de telles machines, il est en mesure de saisir les hauteurs de l'informatique pour les années à venir.
La percée chinoise est entrée dans la course pour construire des supercalculateurs dits exascale, des systèmes capables de gérer 10 à la puissance de 18 calculs par seconde. Cela les rend mille fois plus rapides que le premier des systèmes pétaflopiques qui les ont précédés il y a plus de dix ans.
Ces derniers mois, des travaux ont été en cours au laboratoire national d'Oak Ridge du Département américain de l'énergie dans le Tennessee pour assembler et tester le premier des trois systèmes exascale prévus dans le pays. Si les inévitables "bugs" sont aplanis, l'arrivée de l'informatique exascale aux Etats-Unis pourrait se confirmer fin mai avec la publication du Top 500 semestriel, selon Dongarra qui tient la liste.
En revanche, le premier système exascale de Chine fonctionne depuis plus d'un an et a depuis été rejoint par un second, selon une récente présentation de David Kahaner, directeur de l'Asian Technology Information Program, dont les recherches sont largement citées comme le plus autoritaire.
La Chine n'a pas officiellement révélé qu'elle dispose de deux systèmes exascale. Mais leur existence a été confirmée à la fin de l'année dernière lorsque des recherches scientifiques menées à l'aide de ces machines ont été soumises au prix Gordon Bell, un article remportant les honneurs du concours international de supercalcul.
Le pays doté des supercalculateurs les plus avancés a un net avantage en matière de défense nationale sur ses adversaires, a déclaré Horst Simon, qui était jusqu'à récemment directeur adjoint du laboratoire national Lawrence Berkeley du département américain de l'énergie.
La décision de la Chine de ne pas confirmer officiellement sa percée dans le supercalcul est une rupture avec des décennies d'histoire dans le domaine, où les scientifiques parlent généralement ouvertement de leurs réalisations et où les pays n'ont pas tardé à revendiquer le droit de se vanter des meilleures machines. Le secret a peut-être été d'empêcher de nouvelles représailles de la part des États-Unis, selon des experts.
Washington a imposé des sanctions ciblées contre cinq organisations chinoises impliquées dans le supercalcul en 2019, puis a suivi il y a un an avec un autre round contre sept autres groupes. La deuxième vague a été mise en place le mois après le lancement du premier système exascale chinois.
Un précédent effort chinois pour briser la barrière exascale s'appuyait sur la technologie du fabricant de puces américain AMD, le laissant vulnérable aux restrictions commerciales américaines. En revanche, ses deux systèmes exascale actuels sont basés sur des conceptions de puces nationales. Les développeurs locaux des puces utilisées dans les deux nouveaux systèmes géants – Tianjin Phytium Information Technology et Shanghai High-Performance Integrated Circuit Design Center – figuraient tous deux sur la liste des sanctions américaines de l'année dernière.
"Je pense qu'il est assez impressionnant qu'ils aient pu mettre en place un système basé sur leur propre technologie en très peu de temps", a déclaré Dongarra. Il a ajouté qu'il n'était pas clair si les puces étaient fabriquées en Chine continentale – qui a encore des années de retard pour égaler les fabricants de puces les plus avancés au monde – ou à Taïwan.
La Chine construit une industrie nationale autour du supercalcul depuis des années, choquant d'abord ses principaux rivaux aux États-Unis et au Japon en 2000 lorsqu'elle a dévoilé ce qui était alors la machine la plus rapide du monde. Mais l'aube de l'ère de l'informatique exascale pourrait être une chance de prendre une avance plus claire.
Alors que les États-Unis ont trois systèmes exascale en préparation, l'objectif de la Chine est d'avoir 10 systèmes d'ici 2025, selon Kahaner. Ses recherches montrent que les entreprises chinoises se concentrent désormais davantage sur la concurrence intérieure que sur ce que font leurs rivaux internationaux. Alors qu'un fossé se creuse entre les deux nations, les États-Unis devraient envisager d'assouplir leurs sanctions contre le principal centre national de supercalcul de Chine à Wuxi dans l'espoir d'avoir "un aperçu plus approfondi de ces systèmes [chinois]", selon Kahaner.
Malgré l'avance de la Chine en matière de matériel, Kahaner et d'autres considèrent l'étendue des capacités américaines comme une force, en particulier en ce qui concerne les logiciels. La moitié du coût de 3,2 milliards de dollars des trois ordinateurs exascale du département américain de l'énergie provient d'un effort de dix ans pour écrire des programmes à exécuter sur la nouvelle architecture informatique. En outre, la recherche chinoise en mathématiques avancées apparaît rarement dans les domaines liés aux superordinateurs, a déclaré Higham.
Concernant son appel à une plus grande collaboration entre la Chine et les États-Unis, Kahaner a déclaré : "L'accès à de nouveaux systèmes permet l'expérimentation, ce qui profite à toutes les parties. Dans la mesure du possible, conformément à la sécurité et à une concurrence juste/équilibrée, plus d'accès, c'est mieux.
Mais avec la Chine qui n'a pas encore reconnu publiquement ses nouvelles prouesses en matière de supercalcul et les États-Unis qui demandent toujours des sanctions contre la Chine pour tenter de limiter son ascension en tant que puissance technologique, cela peut rester un espoir lointain.
