Qu’il semble loin le temps joyeux de la course aux mégahertz, quand les processeurs de nos ordinateurs semblaient devoir aller de plus en plus vite, jusqu’à décoller… En 1995, un PC digne de ce nom embarquait un processeur cadencé à environ 100 MHz. Sept ans plus tard, on pouvait s’attendre à avoir un CPU tournant à 3 GHz… Un joli fois trente, et une courbe de progression qui paraît, désormais, avec le recul, légèrement enrayée.
Le défi du calcul parallèle
Pour compenser cette tendance à la stagnation des fréquences des processeurs, des concepteurs de puces, comme Intel, ont commencé à multiplier les cœurs, répartissant ainsi les charges entre plusieurs centres de calcul pour continuer à gagner en efficacité.
On pourrait imaginer que quatre cœurs vont quatre fois plus vite qu’un seul cœur. Ce n’est hélas pas le cas. Ce n’est en l’occurrence pas totalement la faute des puces mais plutôt celle des programmes qui fonctionnent de manière séquentielle et peinent à optimiser leur fonctionnement pour le calcul parallèle des données – ou parallel computing.
Découper ces files de calculs en morceaux distribués aux différents cœurs n’est pas aisé, un cœur pouvant avoir besoin des infos traitées par un autre cœur, par exemple. Au bout du compte, optimiser un logiciel pour le calcul parallèle est lourd et demande souvent de repenser le programme.
Swarm, rapidité…
Toutes ces contraintes pourraient toutefois bientôt faire partie du passé. Le laboratoire CSAIL (Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory) du MIT vient en effet de dévoiler une nouvelle puce, baptisée Swarm, dont le but est de rendre les programmes conçus pour le calcul parallèle plus performants mais également plus faciles à développer.
Et le pari semble tenu. Lors de simulations, les ingénieurs ont fait tourner six programmes conçus pour Swarm et leurs meilleurs équivalents écrits pour le parallel computing.
Dans tous les cas, leur puce s’est montrée la plus performante. Dans cinq des six cas, elle s’est avérée entre 3 et 18 fois plus rapide, tout en demandant seulement un dixième du code d’optimisation requis pour les autres puces classiques. Mais le record est bien plus impressionnant. Swarm a été 75 fois plus rapide sur un des programmes que les ingénieurs en informatique n’avaient jusque-là pas réussi à « paralléliser ».
… et simplification
Il faut dire que selon Daniel Sanchez, professeur assistant au sein du MIT, Swarm facilite grandement la tâche du développeur. Elle supprime tout besoin de synchroniser les tâches traitées par la puce. Cela a permis de rendre compatible avec les calculs parallèles des applications qui y « résistaient » jusqu’à maintenant.
Une réussite rendue possible notamment par une nouvelle approche des priorités pour certaines formes de calcul. Les tâches se voient ainsi accorder un niveau de priorité par une partie spécifique de la puce Swarm. Les calculs prioritaires sont ainsi effectués et peuvent évidemment donner lieu à des calculs moins prioritaires qui seront automatiquement ajoutés dans la queue adéquate.
Cette priorité est également adaptée à l’allocation de mémoire. Si une action peu importante veut écrire dans un espace mémoire réservé à une tâche prioritaire, les données sont retenues et conservées pour préserver la synchronisation et ce de manière automatique.
De facto, à en croire les chercheurs du MIT, les développeurs n’ont pas à se soucier de plus de choses qu’actuellement. C’est la puce qui fait le travail, grâce à son architecture et à des profils personnalisables qui peuvent être codés en très peu de temps, bien moins en tout cas qu’il n’en faut pour tirer parti des puces multicoeurs habituelles.
Pas encore sortie des labos…
Des promesses d’autant alléchantes que Swarm pourrait également s’avérer plus économe en énergie que ses pairs. Ces concepteurs vont dans l’immédiat tenter d’améliorer encore ses performances, tant en essayant d’affiner la partie matérielle qu’en optimisant les modèles de programmation.
Pour l’instant, Swarm semble donc encore appelée à rester un peu dans les laboratoires. Et rien ne dit qu’elle en sortira un jour. Pour autant, la promesse est trop belle pour ne pas susciter l’enthousiasme et quelques espoirs. Car, ce sont aussi bien nos ordinateurs que nos smartphones qui pourraient s’en trouver totalement révolutionnés.
Source :
MIT
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