Blue gene IBM
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Plan du cours Plan du cours d’archi 1 – Architecture (semestre 1) - Structure de l’ordinateur et codage - Logique binaire et circuits logiques - Assembleur 2 - - Système d’exploitation (semestre 1) Définition d’un système Fonctions d’un système Exemple de système Linux 3 – Réseaux informatiques (semestre 2) - Architecture des réseaux - Fonctions de transmission - Fonctions réseaux - Services réseaux Petite histoire de l’informatique Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels -3000...-500 : Apparition des premiers ”outils” de calcul : l’abaque et le boulier. 1642 : Pascal met au point la Pascaline qui pouvait traiter les additions et les soustractions. 1679 : arithmétique binaire - Leibnitz 1694 machine à calculer dérivée de la Pascaline capable de traiter les multiplications et divisions. Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1833 : Babbage imagine une machine qui contient les concepts de ce que sera l’ordinateur moderne : unité de calcul, mémoire, registre et entrée des données par carte perforée. Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1854 : Boole démontre que tout processus logique peut être décomposé en une suite d’opérations logiques sur deux états. 1937 : George Stibitz crée le premier circuit binaire, un additionneur ( le Model K ) 1938 : Thèse de Shannon :parallèle entre les circuits électriques et l’algèbre Booléenne. Il définit le chiffre binaire : bit (BInary digiT). Le Model K Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1941 : Konrad Zuse, met au point le Z3, le premier calculateur avec programme enregistré , il pouvait stocker 64 nombres de 22 bits et réaliser 4 additions par seconde et une multiplication en 4 secondes. Colossus - 1943 Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1945 : John Von Neumann: premier rapport décrivant ce que devrait être un ordinateur à programme enregistré qu’il appelle l’EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1946 : Création de l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Composé de 19000 tubes, il pèse 30 tonnes, occupe une surface de 72 m2 et consomme 140 kilowatts. Horloge : 100 KHz. Vitesse : environ 330 multiplications par seconde. Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1957 : Création du TX0 au laboratoire de Lincoln, Processeur 18 bits 3500 transistors, 83000 instructions par seconde, Mémoire : 65536 mots, Entrées : clavier - stylo optique, Sorties : écran graphique imprimante, TX0 Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1960 PDP-1 (précurseur minis) 1964 IBM 360 Pdp 11 IBM 360 Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1970 Première puce mémoire crée par Intel 1973 Micral (1er micro) Micral Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1976 Cray I 1977 Apple II 1978 DEC VAX 11 Cray I Apple II Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1981 IBM PC 1983 Lisa IBM PC Lisa Petite histoire de l’informatique Techniques et matériels 1984 AMIGA / Macintosh 1994 Power mac 1998 I Mac Macintosh Petite histoire de l’informatique Périphériques 1928 1948 1949 Carte perforée à 80 colonnes d'IBM Mémoires à tubes Williams Bande magnétique Petite histoire de l’informatique Périphériques 1951 Écran (oscilloscope) 1955 Tambour magnétique 1955 Crayon optique Petite histoire de l’informatique Périphériques 1956 1963 1967 1971 1972 1973 1975 Disque magnétique Souris par D. ENGELBART Lecteur de disquettes (IBM) Imprimante laser Disques souples Disque dur (IBM) Imprimante laser Petite histoire de l’informatique Périphériques 1982 1984 1995 2001 Phillips et Sony , disque compact numérique CD-ROM (Sony et Philips) DVD-ROM (Sony et Philips) Clé USB Petite histoire de l’informatique Logiciels et langages 1840 : Ada Lovelace définit le principe des itérations successives dans l’exécution d’une opération (concept d’algorithme). 1936 Définition de la notion d'Algorithme par A. TURING 1945 Hypertexte par Vannevar BUSH 1947 Assembleur (L) Petite histoire de l’informatique Logiciels et langages 1951 1956 1959 1959 1960 1964 1965 1968 Premier langage compilé: le A0 par G. HOPPER (L) Fortran (L) Cobol par G. HOPPER (L) Lisp (L) Algol par E. DIJKSTRA (L) PL/I (L) Basic (L) Pascal par Nikhlaus WIRTH (L) Petite histoire de l’informatique Logiciels et langages 1969 1969 1972 1972 1974 1975 1979 1981 1985 Unix par K. THOMPSON (SE) Internet C par D. RITCHIE (L) Prolog (L) CP/M-DOS par G. KILDALL (SE) Fondation Microsoft Ada par Jean ICHBIACH (L) MS-DOS (SE) Windows (Microsoft) (SE) Petite histoire de l’informatique Logiciels et langages 1989 1990 1991 1995 1995 1996 1998 2000 World Wide Web HTML par T. BERNERS-LEE (LDP) Linux (SE) Java (Sun Microsystems) (L) Windows 95 XML (LDP) Logiciel Libre C# par Microsoft (L) Les ordres de grandeur Unités de mesure Bit (binary digit 0 ou 1) Octet (Byte) = 8 bits Ko : Kilo 210 = 1024 ~ 1 000 octets Mo : Mega 220 ~ 1 000 000 = 10 6 Go : Giga 230 ~ 1 000 000 000 = 1000 * 1Mo = 10 9 To : Tera 240 ~ 1 000 000 000 000 = 1000 * 1Go = 10 12 Po : Peta 250 ~ 1 000 000 000 000 000 = 1000 * 1To = 10 15 Mais que représente 1Mo, 1Go, 1To , …. ???? Unités de mesure 1 Mo : 125 pages 1 Go : 125 000 pages , soit 250 livres de 500 pages 1 To : 250 000 livres de 500 pages 1 Po : 250 millions de livres de 500 pages Unités de mesure A méditer Un PC de base PC Processeurs Mono Vitesse proc. 3 Ghz Mémoire vive 1 Go Stockage 300 Go Puissance de calcul 1 Giga Flops Un des plus gros ordinateurs Livre en 2008 à la NSA Big Ben (CRAY) 2090 à 2,4 Ghz 5016 GHz 2 To 400 To 10 Tera Flops Cray XT6, XE6 24000 à 2,6 Ghz 62400 Ghz >20800 400 To >400000 11 Po >10 000 000 1 Peta flops >1 000 000 >1672 >2000 > 1000 >10000 Unités de mesure Pour 11 Po on aura une capacité de stockage de 2750 millions de livres Si un livre a une épaisseur de 4 cm et que l'on empile tous ces livres cela fait une hauteur de … 110 000 kilomètres Nombre de livres références dans les bibliothèques de France (source Annuaire des bibliothèques universitaires 2003 ) B . Universitaires 25 000 000, B . Municipales 96 000 000 B . Départementales 21 300 000 Total 130 300 000 La future machine sera capable de stocker 21 fois toutes les bibliothèques de France Unités de mesure Avec une puissance de 1 péta flops , un supercalculateur réalise en un jour ce qu’un ordinateur de bureau mettrait 150 ans à accomplir ! A QUOI SERVENT CES MACHINES A effectuer des tâches qui nécessitent une énorme puissance de calcul, notamment dans les disciplines scientifiques suivantes : météorologie, climatologie, modélisation moléculaire, simulation physique, … Cray XT Cray XT5 (novembre 2009) 1,75 petaflops Cray XT6 (2010) 8,1 peta flops Blue gene IBM Blue gene(2010) 4processeurs à 450 cœurs à 850 Mhz : 3 Peta flops Blue gene (2011) 16 Peta flops Blue gene ou Sequoia (??) 100 Peta flops CX1 super calculateur de bureau Maxi 8 nœuds Chaque nœud : 4 processeurs à 3,5Ghz 64Go mémoire vive 4 To disque Prix : 8000 à 55000€ EN CONCLUSION Il faut environ 30 ans pour que la puissance d’un supercalculateur se retrouve dans les ordinateurs à bas coût à portée de tous. En 2040 nos équipements informatiques standards auront la même capacité que ceux que le CEA utilise aujourd’hui pour simuler une explosion nucléaire !
