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HPE aide le projet Blue Brain mené par l’EPFL à révéler les secrets du cerveau

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[Communiqué de presse]  

HPE aide le projet Blue Brain mené par l’EPFL à révéler les secrets du cerveau

Le projet Blue Brain mené par l’EPFL utilise un supercalculateur HPE pour effectuer des reconstructions et des simulations numériques du cerveau des mammifères afin d’avancer dans la compréhension du fonctionnement du cerveau

Boulogne-Billancourt, le 11 juillet 2018Hewlett Packard Enterprise (HPE) annonce que l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) a choisi HPE pour bâtir un super-ordinateur de nouvelle génération, capable de modéliser et de simuler le cerveau des mammifères, dans le cadre du projet Blue Brain, une initiative suisse de recherche sur le cerveau. Ce nouveau supercalculateur baptisé « Blue Brain 5 », sera dédié à la simulation en neuroscience, notamment pour des travaux de recherche, d’analyse et de visualisation basés sur de la simulation, permettant d’avancer dans notre compréhension du fonctionnement du cerveau.

Les dysfonctionnements du cerveau sont des phénomènes complexes pouvant partir des gènes et des connexions neuronales, jusqu’à l’ensemble du cerveau. Pouvoir créer une vue  globale de son fonctionnement et de la façon dont tous ces composants interagissent et sont impactés par des maladies neurologiques est un défi de premier ordre. Le projet Blue Brain est à l’avant-garde des approches reposant sur des modèles numériques pour reconstruire et simuler le fonctionnement du cerveau afin de résoudre ces problèmes. Le projet Blue Brain a fait le choix de mettre en accès libre à la disposition de la communauté scientifique – comme par exemple le projet European Human Brain Project – des données, des modèles et des outils open source pour partager la compréhension du fonctionnement du cerveau aux différents niveaux de son organisation interne.

S’appuyant sur les exigences en matière de traitement informatique exprimées par la feuille de route du projet, le Blue Brain Project a mis en place un processus strict pour l’acquisition de cette technologie. Après analyse des différentes réponses à l’appel d’offres, et sur la base des critères de choix publiés, HPE a été retenue fin 2017 pour la signature d’un premier contrat. Lorsqu’on lui adjoint la phase suivante, le montant évalué du contrat pourra atteindre 18 millions de Francs Suisses, incluant à la fois les composants technologiques et les services experts proposés par HPE. Le superordinateur conçu par HPE s’appuie sur le système HPE SGI 8600, capable de fournir et de faire monter en puissance la capacité de calcul nécessaire au projet Blue Brain pour suivre sa feuille de route et modéliser des régions entières du cerveau d’une souris, en particulier le thalamus et le néocortex, d’ici 2020.   

« Notre mission consiste à créer les technologies qui améliorent notre qualité de vie. Et cela comprend les technologies utilisées dans le monde de la santé pour pouvoir proposer des traitements spécifiques et sauver des vies » déclare Antonio Neri, Président et CEO d’HPE. « En travaillant pour le projet Blue Brain, HPE apporte la puissance d’un superordinateur et les applications associées pour donner de nouveaux moyens à la recherche et permettre de réaliser des transformations bénéfiques à la communauté des neurosciences, et plus largement à la société tout entière ». 

HPE a conçu « Blue Brain 5 » pour pouvoir répondre spécifiquement aux diverses applications de traitement intensif utilisées dans les travaux de reconstruction et de simulation du projet Blue Brain. L’architecture flexible du système HPE SGI 8600 est déterminante pour atteindre les objectifs du projet Blue Brain, car elle permet d’accueillir simultanément plusieurs sous-systèmes spécialisés pouvant traiter des tâches telles que la visualisation ou le deep learning, tout en étant administrées comme un système unique. « Blue Brain 5 » intègre quatre configurations différentes, chacune optimisée pour un profil d’application particulier. Cela permet de disposer des performances spécifiques à chaque profil, qu’il s’agisse de bande passante mémoire, de bande passante réseau, de puissance de calcul, de capacité de traitement graphique, ou encore d’entrées/sorties.

« L’atteinte des objectifs scientifiques du projet Blue Brain repose en grande partie sur les capacités de son supercalculateur » a déclaré Felix Felix Schürmann, codirecteur du Blue Brain Project. « La modélisation d’un seul neurone nécessite la résolution d’environ 20 000 équations différentielles. Lorsqu’il s’agit de modéliser des régions entières du cerveau, le chiffre monte à 100 milliards d’équations à résoudre simultanément. HPE nous aide à tracer notre chemin dans ce paysage complexe qu’est le supercomputing ».

Le supercalculateur HPE SGI 8600 du projet Blue Brain est composé de 372 nœuds de calcul, capables d’atteindre une performance maximale de 1,06 petaflops. Le système est doté de 94 téraoctets de mémoire, soit l’équivalent de 23 000 ordinateurs portables. Il utilise des processeurs Intel Xeon Gold 6140, Intel Xeon Phi 7230, et également des processeurs graphiques NVIDIA Tesla V100. Le HPE SGI 8600 utilise des réseaux haute performance InfiniBand Mellanox à simple ou à double rail, et dispose en outre de 4 pétaoctets de stockage haute performance d’origine DDN (DataDirect Networks) délivrant une bande passante globale de plus de 50 Gigaoctets/seconde, avec l’aide d’un ‘buffer’ de mémoire innovant à technologie flash d’origine IME (Infinite Memory Engine) capable d’atteindre un débit de 80 Gigaoctets/seconde.

Avec le système HPE SGI 8600, conçu pour pouvoir résoudre les problèmes les plus complexes, et équipant déjà quelques-uns des supercalculateurs les plus puissants au monde, la configuration Blue Brain 5  est prévue pour gagner en puissance jusqu’à être composée de milliers de nœuds grâce à une architecture simple à administrer. Le système est également pourvu d’un système de refroidissement liquide qui évite l’évacuation d’air chaud dans le datacenter. Ce nouveau système a été installé dans le Swiss National Supercomputing Centre (CSCS), situé à Lugano, en Suisse.

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