Début 2004, un appel d'offres a été lancé avec des spécifications de performances 10 fois supérieures à celles de la précédente machine pour le calcul et 15 fois supérieures pour les entrées-sorties. 4 constructeurs ont répondu au cahier des charges dans une même enveloppe de prix, suivant 270 critères, dont 70 mesurés (benchmark) : Bull, HP, IBM et Linux Networks.
La proposition de Bull était la meilleure et a été retenue.

Présentation de Tera-10

Pour obtenir une énorme puissance de calcul pour un coût raisonnable, Tera-10 rassemble 544 serveurs NovaScale de Bull, chacun équipés de 8 "banals" processeurs Intel Itanium II (Montecito) à double cœur, soit l’équivalent de 16 processeurs classiques par serveurs. L'ensemble représente :

• 8704 processeurs
• une mémoire vive de 30 To, réparties dans chaque serveur,
• une puissance de calcul supérieure à 50 Téraflops (50 000 milliards d'opérations par seconde).

Cette puissance de calcul nécessite un réseau à haute performance (Quadrics), d'importantes capacités de stockage et des servitudes (alimentation, refroidissement, sécurité...) à la dimension de la machine.
 

Le calculateur

Tera-10 forme un cluster de 602 serveurs NovaScale dont :

• 544 serveurs de calcul équipés chacun de 16 processeurs Intel Itanium II (Montecito) cadencés à 1.6 Ghz avec 18 Mo de cache. Soit 8704 processeurs au total, pour près de 60 Teraflops de puissance,
• 56 serveurs dédiés aux entrées-sorties,
• 2 serveurs dédiés à l'administration.

Les serveurs haut de gamme Bull NovaScale sont basés sur la nouvelle génération d'architecture Bull FAME qui représente une évolution technologique sur le marché des grands serveurs dédiés aux applications critiques. Ils font appel aux processeurs double coeur Intel Itanium II (Montecito). Les échanges entre les processeurs sont assurés par les chips FAME qui permettent d'obtenir des débits internes particulièrement importants.
Les serveurs sont installés dans 8 immenses rangées de baies.
 

Le réseau

Le réseau à haute performance de Quadrics interconnecte les 544 noeuds de calcul NovaScale. Chaque serveur est relié aux commutateurs par 3 liaisons à 900 Mo/s, ce qui permet d'obtenir un débit supérieur à 2 Go/s et d'assurer la redondance.
 

Le stockage

Tera-10 produit jusqu'à 30 Téra-octets de données lors d'une simulation. Elles sont enregistrées sur 3 niveaux :

• 1 Po de disques sur la machine. Une liaison à 100 Go/s permet d'accéder à une surface totale de 1 Petaoctet (1000 Tera). Cette surface correspond à 250 milliards de pages, soit 30 fois la Très Grande Bibliothèque.
• 4 Po sur disques de stockage de niveau 1 pour les données récentes (10 000 disques SATA)
• 10 000 bandes de 200 Go dans 3 silos pour les données plus anciennes.

Climatisation

Avec près de 9000 processeurs, c'est 1500 kW qui sont nécessaires pour l'alimentation électrique. L'essentiel étant transformé en chaleur, il faut donc une énorme climatisation capable d'absorber ces calories.
 

 
La salle machine est occupée par 8 grandes rangées de baies de serveurs. Les baies sont installées face à face, de manière à alterner "allée froide" (avec 2 faces avant) et "allée chaude" (avec 2 faces arrière).

Simulation

Réaliser un simulateur d'armes consiste à développer des codes de calcul à partir de modèles, mis au point par les équipes de physiciens, et de données physiques de base.
La spécificité du simulateur est de rassembler des physiques différentes : hydrodynamique, neutronique, transfert radiatif... Chaque modèle physique implique un traitement mathématique spécifique pouvant imposer des représentations différentes de l'objet à traiter. Le résultat est une très grande complexité du modèle théorique de simulation.
Une centaine d'ingénieurs, spécialistes en analyse numérique, architecture logicielle, développement du code et de son environnement travaillent sur le simulateur depuis près de 10 ans. Ils écrivent des modèles établis par autant de physiciens.
Les résultats sont en permanence comparés à ceux des expériences passées. Ce travail se poursuit par l'introduction de modèles de plus en plus sophistiqués.
Une telle démarche est également employée pour des besoins civils.
 

Système d'exploitation

Tera-10 est le plus grand supercalculateur utilisant Linux comme système d'exploitation. Il fait appel à de nombreux autres logiciels, comme Lustre (système de fichiers) et des développements Open Source, dont ceux de Bull et du CEA.
Si certaines simulations requièrent cette puissance de calcul extrême pendant plusieurs jours, beaucoup d'autres n'ont pas de besoins si importants. La puissance est alors allouée par groupe de noeuds de calcul à chaque application en fonction de ses besoins.
De même, la maintenance est effectuée sans arrêt total de la machine, simplement en neutralisant certaines sections.