Dans ce nouvel article concernant notre nouveau projet Épisode du podcast Big Compute, l'animateur Gabriel Broner interviewe Mike Woodacre, HPE Fellow, pour discuter du passage des processeurs à une diversité émergente d'architectures. Découvrez l'évolution des processeurs, l'avènement des GPU avec un parallélisme croissant des données, l'informatique pilotée par la mémoire et les avantages potentiels d'un environnement cloud avec accès à plusieurs architectures.

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Aperçu et commentaires clés

Architectures émergentes
Après de nombreuses années d'architectures CPU doublant leurs performances tous les dix-huit mois, nous avons atteint un plateau en raison de contraintes de miniaturisation et de puissance. Cela a conduit à une nouvelle ère de diversité avec des systèmes utilisant des CPU, des GPU, des FPGA, etc. Woodacre se félicite de cette nouvelle diversité après des années de consolidation et de marchandisation :
« C’est une période vraiment excitante pour l’industrie. Nous revenons à la variété que nous avions. En raison des volumes et de la marchandisation, nous nous sommes tournés vers quelques variantes. Alors que nous commençons à atteindre les limites de notre capacité d’évolution, nous assistons à une nouvelle ère de spécialisation. À l’heure où les données continuent de croître de façon exponentielle, il existe de nouvelles raisons commerciales de développer des architectures uniques. Le défi est de choisir le bon outil pour le travail. »
L'évolution des processeurs
Les processeurs ont évolué au cours des dernières générations. Ils ont augmenté le nombre de cœurs et la bande passante mémoire.
« Le plus grand changement a été le nombre toujours croissant de cœurs. Le défi est de savoir comment les nourrir. Vous avez besoin de plus de bande passante mémoire, d’E/S.
« Lorsque vous analysez des applications HPC, la bande passante mémoire devient très vite le facteur limitant. Skylake peut passer de 4 cœurs à 28 cœurs, mais dans certains benchmarks, vous pouvez atteindre 12 cœurs en raison de la bande passante mémoire.
Les GPU, qui ont commencé comme unité de traitement graphique, sont, selon Woodacre, « le dispositif parallèle de données ultime » qui a connu le succès dans l’IA/l’apprentissage automatique/l’apprentissage profond :
« L'apprentissage profond est essentiellement une multiplication matricielle, et vous pouvez profiter des multiples unités de multiplication pour effectuer une formation en heures, et non en semaines. »
Architectures pilotées par la mémoire
Les architectures émergentes basées sur la mémoire conservent toutes les données en mémoire et peuvent accélérer les informations et nous faire repenser les flux de travail :
« Les données continuent de croître de façon exponentielle et les architectures traditionnelles ne peuvent pas y faire face. En ayant des données en mémoire, vous supprimez les goulots d'étranglement de stockage et accélérez le travail d'analyse. Vous pouvez utiliser le pipeline actuel de prétraitement, de simulation et d’analyse et, en conservant les données en mémoire, obtenir d’énormes accélérations.
Le cloud comme catalyseur
Le cloud contribue à permettre cette nouvelle diversité d'architectures. Comme chaque application et flux de travail bénéficient d'une architecture différente, le cloud permet à différentes applications de s'exécuter sur différentes architectures afin d'utiliser efficacement l'outil approprié pour le travail.
« La sécurité du cloud était autrefois une préoccupation, mais elle est désormais plutôt secondaire. Le cloud public fournit un point d'entrée pour explorer toutes ces options architecturales. Si les applications logicielles et les licences sont fournies, cela aide les gens à accéder au système. En fin de compte, vous devez décider ce qui est le plus judicieux pour vous sur le plan commercial.

Mike Woodacre
Mike Woodacre est membre de HPE. Au fil des années, Mike a été architecte système et ingénieur en chef chez MIPS, SGI et HPE, où il a défini l'orientation des architectures matérielles.

Gabriel Broner
Gabriel Broner est vice-président et directeur général du HPC chez Rescale. Avant de rejoindre Rescale en juillet 2017, Gabriel a passé 25 ans dans l'industrie en tant qu'architecte de système d'exploitation chez Cray, directeur général chez Microsoft, responsable de l'innovation chez Ericsson et vice-président et directeur général du HPC chez SGI/HPE.