Animation : D. Defour

Pôle(s) de rattachement : Calcul généraliste embarqué hautes performances

Site Web : http://gpgpu.univ-perp.fr/

Liste de diffusion : multicoeurs-tous@lists.gforge.inria.fr

Positionnement scientifique

Les « nouvelles » architectures composées de plusieurs dizaines ou centaines de cœurs cristallisent beaucoup d'activités scientifiques autour du calcul hautes performances. Ces travaux répondent à un besoin en informations et en formations de la part de chercheurs et d'ingénieurs qui veulent positionner un large spectre de travaux de recherche vis à vis de ces architectures.

Cette demande est visible dans la diversité des intervenants et des auditeurs des deux journées thème émergent sur le calcul généraliste sur processeurs graphiques (GPU) organisé en avril et décembre 2008 avec le soutien du GDR ASR. Aujourd'hui, il s'agit des GPU mais les industriels travaillent sur de nombreuses autres solutions. Dans ce contexte, il semble nécessaire de rassembler et d'animer une communauté de chercheurs d'horizons variés pour échanger sur le potentiel de ces architectures émergentes.

Nous observons que les recherches actuelles portent principalement sur la réalisation de prototype utilisant des GPU pour accélérer des applications généralement exécutées sur des processeurs généralistes (GPGPU). Ces travaux remettent à jour nombre de problèmes anciens rencontrés par le passé avec les architectures massivement parallèles ou exotiques. Ils nous faut donc considérer ces architectures et leur environnement dans un contexte plus large où elles ne sont qu'une étape vers de futures architectures multi-cœur hétérogènes. Les problématiques que nous pourrons être amenés à considérer pour le multi-cœur sont de natures diverses et transversales à de nombreux domaines :

• Application
• Certification et validation des résultats
• Exemple d'utilisation des ressources de calcul
• Gestion du parallélisme de données
• Environnement de développement pour le multi-cœur
• Modèle de programmation parallèle
• Gestion de la mémoire
• Gestion de threads
• Gestion des communications
• Mesure de performance, Benchmarking
• Étude de la consommation vs performance
• Système d'exploitation pour le multi-cœur
• Outils de simulation
• Techniques de compilation
• Architectures homogènes / hétérogènes
• Sécurité

Composition

L'action multicœur regroupe plusieurs laboratoires académiques et industriels dont voici une liste non exhaustive.

Académique

• Laboratoire ELIAUS, Université de Perpignan
• Laboratoire LSS, Supelec Gif sur Yvette
• IRISA - Rennes, Equipe-projet Symbiose
• IRISA / ENSSAT - Lannion, Equipe-projet CAIRN
• INRIA Bordeaux - Sud-Ouest, Équipe-projet Runtime
• LIFL - INRIA Lille, Equipe-projet Alcove, Dart, Sequoia
• Laboratoire LIL, Université du Littoral - Côte d'Opale
• Laboratoire LIP6, Université Pierre et Marie Curie
• CEA - IRFU
• Laboratoire GIPSA-Lab, INPG
• CERMICS ENPC
• SUPELEC équipe IMS, et INRIA équipe projet AlGorille
• Laboratoire LIRMM, Université Montpellier 2
• Institut TELECOM
• IPHC, CNRS/IN2P3 Université de Strasbourg
• ICPS-LSIIT, Equipe ICPS, Laboratoire LSIIT

Industrielle

• HPC Project
• EDF R&D, Clamart
• CAPS entreprise
• CGGVeritas R&D, Massy

Fonctionnement

Le fonctionnement de cet action pourrait reposer sur une fédération scientifique composée d'universitaires et de partenaires industriels pour être l'espace privilégié au sein des communautés françaises d'échange autour des architectures émergentes. Nous prévoyons pour cela d'organiser des réunions annuelles afin de faire le point et d'organiser des écoles thématiques pour la diffusion de l'information.

Prospective

Les architectures de demain seront certainement massivement multicœurs. Dans ce contexte, il nous faudra faire face à de nombreux défis pour préserver l'augmentation des performances d'exécution des applications qui a permis de traiter un nombre grandissant de problème à l'aide de la machine. Les critères utilisés pour mesurer cette augmentation de performance changent. Le principal critère de temps de calcul utilisé pendant des décennies devra de plus en plus être pondéré avec des critères de coût énergétiques, d'utilisation des ressources de calcul, de gestion des communications et de synchronisation ou tout simplement de facilité de programmation.

La variété des applications susceptibles d'être exécutées sur une architecture multicœur conduit à considérer l'augmentation des performances sous différents angles. Il faut continuer à considérer l'augmentation des performances localement afin que les transistors supplémentaires disponibles grâces aux améliorations technologiques soit transformés en augmentation de performance pour chaque cœur et chaque type de cœur. Mais il faut aussi considérer cette augmentation des performances dans un cadre plus global, ou les cœurs disponibles font partie d'une structure de calcul hiérarchique et hétérogène.