Les systèmes HPC ("High-Performance Computing") sont des systèmes conçus avec des centaines de milliers de nœuds de calcul interconnectés entre eux par un réseau de communication de haute performance, lui-même assemblé suivant une variété de topologie par des nœuds de routage. La conception du réseau d'interconnexion d'un système HPC revêt une importance capitale dans la performance finale du système. La complexité de cette conception requiert la mise en œuvre d'un environnement de prototypage virtuel afin de pouvoir analyser et valider les hypothèses et options micro et macro-architecturales dès les premières étapes de la conception. Les travaux de cette thèse sont dédiés au développement d'une plate-forme de prototypage virtuel nommée CoSIN ("Composition and Simulation of Interconnected Network") pour assister les architectes de la société Bull S.A.S. dans leur conception des systèmes HPC. Ces travaux répondent au défi de modélisation et de simulation de réseaux de très grand taille (de 10^4 à 10^5 nœuds) et ce en des temps acceptables. Pour ce faire, l'environnement de programmation SystemC a été mis en parallèle afin de fournir une puissance de calcul et une capacité de mémoire distribuées. En plus de l'aspect conceptuel, a thèse se veut aussi pragmatique en produisant comme résultat, un outil déjà applicable à des projets de conception industriels / High-Performance Computing (HPC) systems are distributed systems made of hundreds of thousands of processing nodes communicating through large packet-switched interconnection networks with a variety of topologies. The design of those interconnection networks impacts the overall performance of the HPC systems. Due to increasing system complexity, virtual prototyping is becoming necessary at earlier stages of the design to assist in the analysis and validation of micro and macro-architectural hypotheses and options. This thesis is dedicated to the development of such a virtual prototyping framework named CoSIN ("Composition and Simulation of Interconnected Network") with the purpose of providing support to the architectural design of HPC systems at Bull S.A.S. Technical challenges of the work are in the modelling and simulation of large interconnection networks (from 10^4 to 10^5 nodes) within acceptable times. Distribution of SystemC has been necessary to support this objective. In addition to the conceptual aspect, the thesis is also pragmatic by producing as results, a tool already applicable to industrial design projects