Pangea : Modéliser, simuler, faciliter la prise de décision
En 2013, lorsque TotalEnergies intègre le premier supercalculateur industriel au CSTJF à Pau, il faut le baptiser… Depuis les années 1980, tous les calculateurs de la Compagnie portent des noms d’îles. Le dernier né, plus puissant et plus rapide que ses prédécesseurs, est associé à la Pangée, le supercontinent du Carbonifère (– 359 à – 299 millions d’années).
Au fil des années, la famille des supercalculateurs s’agrandit : Pangea 1 en 2013, Pangea 2 en 2016 – 11ème supercalculateur au monde selon le classement TOP 500, Pangea III en 2019 qui multiplie par cinq la puissance de calcul de la Compagnie et triple sa capacité de stockage, Pangea 4 en 2023. Plus vert que ses grands frères, il consomme 87 % d’énergie en moins que Pangea 2 et contribue aux objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre de TotalEnergies.
Pangea III, un stockage équivalent à 3 millions de films Blue Ray
Un supercalculateur, c’est un assemblage de machines. Pour Pangea III, 32 racks de calcul, c’est-à-dire 32 « grosses armoires » remplies de composants électroniques et de serveurs, complétées par 15 racks de stockage. Un ensemble en permanence maintenu en température par un système de refroidissement hydraulique. La salle des machines se trouve au CSTJF, à Pau. Un tiers des développeurs de l’équipe Scientific Computing (25 personnes) travaille sur l’administration des machines, deux tiers sur le développement et l’optimisation des codes. La puissance de calcul de Pangea III, remplaçant de Pangea 1, est de 25 petaflops, soit l’équivalent de 130 000 ordinateurs portables. Grâce à ce supercalculateur, TotalEnergies a pu repousser les limites de l’exploration et améliorer la qualité de l’imagerie sismique sur les zones géologiques complexes. La puissance de calcul et les algorithmes permettent de transformer les données de terrain en images du sous-sol exploitables, indispensables pour optimiser le rendement d’un puits et savoir où forer.
« Grâce Pangea, TotalEnergies a développé une réelle expertise dans le domaine du calcul haute performance. Des compétences qui intéressent l’Oil&Gas mais aussi les nouvelles énergies. »
Frédéric Broust,
Responsable du département Scientific Computing – Centre Scientifique et Technique Jean Feger – CSTJF Pau
Pangea 4, la génération verte
En 2024, Pangea 4 remplace Pangea 2. Le nouveau système a été conçu pour répondre aux besoins de TotalEnergies sur la période 2024-2028, notamment les calculs en géosciences, la simulation du CO₂ pour les projets de capture et stockage géologique, les calculs de réduction du méthane, les simulations de flux de vent pour la conception de parcs éoliens et les simulations sur les biocarburants et les polymères. Pangea 4 est une solution hybride qui mixe une machine physique sur site et l’accès à des capacités de calcul dans le Cloud.
Ses atouts « nouvelle génération » sont nombreux. Moins de besoin en énergie, Pangea 4 consomme 87 % d’électricité en moins, soit une réduction de 776 TeqCO₂ par an. Ses processeurs à haute efficacité énergétique dégagent une puissance de calcul de 5,5 Gflops par Watt consommé, contre 1,4 Gflops pour Pangea 2. Moins de volume, 7 racks de calcul remplacent les 59 armoires de Pangea 2. La machine est flexible et évolutive, dimensionnée pour supporter l’existant et répondre aux attentes de l’éolien et du stockage géologique du CO₂. L’accès au Cloud complète ce système et permet de bénéficier d’une mise à jour technologique régulière, d’accéder aux meilleures technologies, d’adapter la technologie au code et non l’inverse. Le Cloud est aussi synonyme d’une réduction de l’empreinte carbone des datas centers de TotalEnergies. Des ressources peuvent être mobilisées, à la demande, en cas de forte augmentation des besoins de calcul des nouvelles énergies.
« TotalEnergies a défini une filière de spécialité sur le calcul scientifique et haute-performance pour disposer de compétences de pointe, en interne, dans les domaines d’avenir que sont le développement scientifique, les mathématiques appliquées et les infrastructures de calcul haute-performance. Des compétences de plus en plus demandées, dont l’usage va croître dans les années à venir. »
Fabrice Cantos,
Spécialiste Infrastructure HPC – Centre Scientifique et Technique Jean Feger – CSTJF Pau