Après les grands industriels de l’énergie, de l’automobile et de l’aéronautique, c’est aux PME de découvrir les gains de compétitivité permis par les supercalculateurs. Mais l’accès di!cile à ces machines et surtout le manque de compétences en interne restent des freins. Depuis deux ans, alors que les initiatives se multiplient, les PME sont une priorité du nouveau plan Supercalculateurs de la « Nouvelle France industrielle ».
Il y a deux types de PME face au high performance computing [HPC] », lance d'emblée Gérard Roucairol : les start-up et toutes les autres PME.
« Les start-up innovantes issues du monde universitaire sont déjà un peu compétentes en simulation. Je veux développer le HPC dans le tissu industriel le plus large possible, dans la plasturgie ou encore le bâtiment. Il faut mobiliser autour de ces PME les compétences en calcul et les compétences métiers pour les tirer vers le haut et changer leur processus industriel grâce à l'intégration du calcul haute performance. »
Gérard Roucairol sait de quoi il parle : président de Teratec, le pôle européen de compétence en simulation numérique haute performance, il vient d'être nommé chef de projet du plan Supercalculateurs de la « Nouvelle France industrielle », impulsée par les pouvoirs publics. Son plan est certes encore à l'état d'ébauche, mais il se fixe d'ores et déjà quatre grands axes : préparer la future génération de supercalculateurs ; soutenir la diversification des usages, dans la santé ou l'urbanisme, par exemple, grâce à de nouveaux logiciels ; moderniser le tissu industriel français grâce à la simulation ; et promouvoir la formation.
« Je compte travailler avec les filières industrielles en me concentrant sur deux ou trois tous les ans pour avancer », promet-il.
Mais ne lui demandez pas quelles seront les premières filières ciblées. Il en est encore à former son comité de pilotage et à prendre des contacts. À Toulouse, un accord donnant-donnant a permis à des PME d'accéder au calcul intensif très tôt.
En 2007, la région finance de nouveaux équipements pour le Calmip (calcul en Midi-Pyrénées), qui s'engage, en contrepartie, à mettre à disposition des PME locales 10"% de ses capacités de calcul.
« On a prêché dans le désert pendant des années, aucune PME n'était prête et il n'y avait pas d'intégration métier », se souvient Nicolas Renon, responsable du calcul scientifique.« Le calcul haute performance est intégré dans notre démarche de chercheurs et nous pensions qu'il allait se déployer naturellement. Mais les PME n'étaient pas structurées pour cela. »
La salle serveurs de l'Inria, partenaire de l'initiative HPC-PME. / DR
2 jours pour un problème de 50 milions d'inconnues
À force d'évangélisation, Calmip a identifié des projets potentiels, comme celui d'Entares Engineering.
« Pour remporter un contrat au Japon, ils avaient besoin de produire des deliverables [rapports sur la faisabilité, les méthodes, les données, etc., ndlr] plus rapidement et donc de faire du calcul parallèle. Ils sont venus chez nous travailler avec nos chercheurs en algèbre linéaire et ont utilisé 25.000 heures de calculs sur nos machines », explique Boris Dintrans, le responsable scientifique de Calmip.
De son côté, Frédéric Amoros-Routié, le président d'Entares, précise :
« Nous aidons nos clients qui conçoivent des équipements électroniques à éviter les parasites, par exemple entre le kit mains libres et le système ABS dans une voiture. Nous travaillons sur 80% des voitures développées en Europe. Nous avons certes démocratisé la simulation avec notre logiciel qui fonctionne sur de simples ordinateurs en mode guidé pour des clients qui s'en servent peu souvent. Mais nous étions arrivés à la limite où il fallait passer au HPC. »
Là où les anciennes méthodes résolvaient des problèmes à 5.000 inconnues en une semaine, le HPC peut vaincre 50 millions d'inconnues en deux jours.
« On ajoute des inconnues, on recule les limites, résume le dirigeant d'Entares. Le HPC change notre mode de commercialisation et fait muter nos clients. En 2014, nous sortirons une offre déportée de notre logiciel. »
Naturellement, les grands donneurs d'ordres utilisateurs de supercalculateurs encouragent leurs sous-traitants à s'aligner sur leurs pratiques.
« Ils recherchent des partenaires qui apportent de la valeur ajoutée », confirme Rui Da Silva, responsable du service calcul chez Danielson Engineering.
Cette PME fournit des prototypes, en particulier à l'industrie automobile.
« En arrivant, il y a sept ans, j'ai dû prouver que la simulation s'intégrait dans la chaîne de production avant de pouvoir monter en puissance. Passer au HPC est risqué, c'est un investissement et il faut des compétences. Il faut y aller par étapes. La simulation nous permet de nous démarquer de nos concurrents. Oui, c'est plus cher. Mais le résultat est meilleur », conclut cet ancien participant à l'Initiative HPC-PME.
Près de trois ans gagnés sur la sortie d'un produit
HBM est une société spécialisée dans la simulation en fatigue pour prédire la durée de vie d'un véhicule ou d'une turbine.
« Notre logiciel utilise le HPC pour simuler des milliers de points de soudure, car on veut gagner du temps sur le lancement du produit. Au lieu de quatre ans, on met seize mois, explique Francis Leroy, le directeur commercial d'HBM. Déjà, utiliser le multiprocesseur en distribuant les calculs sur plusieurs coeurs est une belle évolution. »
Pour Aselta Nanographics, une spin-off du CEA-Leti spécialiste de la nanolithographie pour la fabrication de circuits imprimés, le HPC sert à résoudre des problèmes à l'échelle du nano très gourmands en ressources. Bien qu'étant une start-up technologique, Aselta a eu besoin d'experts en HPC pour appliquer le calcul intensif à ses problématiques et a trouvé de l'aide auprès de l'Initiative HPC-PME.
HydrOcean utilise le calcul intensif pour simuler l'écoulement de l'eau. Dans le cadre de HPC-PME, la société vient de remporter le prix «Innovation Excellence Award 2013». / DR
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Tracteur intelligents et agriculture virtuelle
Autre exemple avec Cybeltech, dont le fondateur, Christian Saguez, est à l'initiative de Teratec :
« Ça a commencé dans les grands groupes, puis le tissu qui collabore avec ces groupes. Il y a ensuite eu une diversification dans de nouveaux secteurs comme la santé, le multimédia, le développement durable, où on trouve plus de PME. »
Et jusque dans l'agriculture, puisque Cybeltech, en partenariat avec Centrale Paris, a développé des modèles pour simuler la croissance des plantes dans diverses conditions.
« Nos clients sont les semenciers, les coopératives agricoles, les machinistes. Nos outils aident à faire de la sélection variétale et à gérer la production pour optimiser le rendement. On mettra ces données dans le tracteur, qui saura quoi faire. C'est l'agriculture numérique », s'enthousiasme Christian Saguez.
Depuis 2011, Open Ocean modélise les océans pour évaluer les potentiels énergétiques et aider l'essor des énergies marines renouvelables, principalement des hydroliennes. Les appels d'offres lancés pour deux premières fermes d'hydroliennes françaises ce mois-ci sont une bonne nouvelle pour cette société qui travaillait jusqu'à présent avec l'Angleterre.
« On découpe l'océan en cubes de 10 mètres par 10 mètres pour comprendre où implanter les fermes et comment atteindre la meilleure rentabilité », explique Jérôme Cuny, directeur général d'Open Ocean.« Au départ, nous avons pu utiliser le supercalculateur Caparmor géré par l'Ifremer. Nous louons maintenant quatre machines facturées mensuellement. Nous envisageons une solution hybride avec de la puissance de calcul à la demande comme valve de sécurité en cas de besoin. Il y a des o!res intéressantes en France. »
Les solutions demandent parfois de la créativité. Une créativité qui peut aussi se retrouver dans les montages financiers et l'entraide entre PME.
« Nous avons des partenariats avec plusieurs PME qui considèrent que le calcul est un vecteur de croissance et qui cofinancent nos projets de développement », explique Erwan Jacquin, le dirigeant d'HydrOcean, dont la spécialité est la simulation numérique en écoulement de l'eau pour des chantiers navals ou des platesformes offshore.« GTT, un leader mondial dans la conception de cuves de méthaniers, finance des projets avec nous depuis sept ans et commence à intégrer les résultats dans leur conception. »
Le supercalculateur à la demande est une solution particulièrement tentante pour les PME. Pas d'investissement dans des équipements coûteux et vite obsolètes, une disponibilité modulable en fonction des besoins et un soutien technique, autant d'avantages qui plaident en faveur de cette solution rendue possible par la démocratisation de la fibre optique. Ainsi, en septembre dernier, OVH a lancé, via Oxalya, son offre HPC Spot dédiée aux PME. De nombreuses autres solutions commerciales existent, d'Amazon à Bull en passant par IBM. La plus grande résistance vient de soucis de confidentialité.
« Le cloud sera une future étape », estime Rui Da Silva chez Danielson Engineering, qui ajoute cependant : « Mais ce n'est pas adapté pour nous, car nos clients ont besoin de confidentialité. »
Démocratiser le HPC dans le nuages
Un souci que cherche à dépasser Pierre Beal. Le président de Numtech était en Écosse récemment pour rencontrer des responsables de centres de calcul.
« Nous cherchons comment adopter le modèle du cloud à nos besoins », explique-t-il. Numtech fournit des prévisions de la qualité de l'air à des industriels tenus de respecter des seuils de pollution. Pour l'instant, sa société possède ses propres calculateurs.« C'est un investissement de 250.000 euros avec des coûts de 100.000 euros par an hors compétences. Nous devons renouveler nos machines dans un an. Ce n'est pas dit qu'on rachète des machines… »
C'est aussi le sens du projet NumInnov (le numérique pour l'innovation), qui doit démocratiser des services HPC en mode cloud sécurisé.
Approuvé par le commissariat général à l'Investissement en mai 2012, et avec Bull et la Caisse des dépôts comme actionnaires, cette entreprise indépendante doit ouvrir un accès au calcul intensif et encourager de nouveaux usages avec un objectif de 100 millions d'euros de chiffre d'affaires dans cinq ans. Mais, dixhuit mois après l'annonce, le projet semble au point mort.
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>>> FOCUS « Le plus dicile est l'accès à la connaissance »
« Les PME ne pensent pas que le HPC est pour elles. Mais en dix ans, les machines se sont beaucoup démocratisées », lance Brigitte Duême, responsable du projet Initiative HPC-PME à l'Inria.« La pépite de ce programme est la mise en relation des PME avec les chercheurs publics. Le plus compliqué n'est pas l'accès à la technologie, mais à la compréhension et à la connaissance. »
Lancée fin 2011, l'Initiative HPC-PME a pour objectif de démocratiser le HPC dans les petites entreprises en leur démontrant le gain de compétitivité que le calcul intensif entraîne à partir d'un projet qu'elles soumettent. Les partenaires sont l'Inria, Genci (Grand Équipement national de calcul intensif) et Bpifrance, associés à cinq pôles de compétitivité.
Les pôles de compétitivité et les conférences métier sont deux viviers d'entreprises pour les VRP du HPC que sont Brigitte Duême et Stéphane Requena, responsable technique de Genci.
« Une dizaine d'entreprises volent aujourd'hui de leurs propres ailes. Notre nouveau but est de nous démulti-plier en régions pour toucher plus de PME », conclut-il.
