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Impressions de ISC’09




Jacques MENU


Le soussigné a participé à la conférence ISC’09 (International Supercomputing) qui s’est tenue à Hambourg du 23 au 26 juin 2009.
Les grands thèmes abordés ont été :

  • la présentation des résultats semestriels du Top 500 des machines les plus performantes sur le benchmark de LINPACK ;
  • la recherche de puissance de calcul au-delà du petaflops/s (1015 opérations en virgule flottante par seconde), certains ayant l’ExaFLOPS/s en ligne de mire (218), vers 2020 espèrent-ils ;
  • l’emploi d’accélérateurs déchargeant les processeurs traditionnels des tâches exigeantes en puissance de calcul ;
  • les architectures les mieux adaptées à la programmation d’applications très massivement parallèles, avec plusieurs millions de coeurs ;
  • les outils logiciels pour écrire ces applications.

Au vu de ce qui s’est dit à Hambourg, on peut distinguer en termes d’architecture :

  • les machines sans accélérateur, comme les clusters classiques et les Blue Gene ;
  • les machines hybrides homogènes dans lesquelles les processeurs et les accélérateurs ont une architecture similaire, comme le Cell/B.E. d’IBM ;
  • les machines hybrides hétérogènes avec des accélérateurs très différents des processeurs. Le cas typique est l’emploi de GPU (Graphical Processing Unit), qui n’est pas généraliste quant à ses possibilités.

L’échec de ClearSpeed, qui propose un accélérateur basé sur des FPGA, semblé avéré ; probablement faute de pouvoir fournir rapidement et simplement des librairies et applications usuelles exploitant leur matériel.
La recherche d’outils de développement adaptés va dans différentes directions :

  • CAPS fournit HMPP, un outil de synthèse de code pouvant cibler différents accélérateurs comme les coeurs secondaires des Cell/B.E. et les GPU ;
  • PGI (Portland Group International) vient de sortir un CUDA Fortran qui nous a été présenté, s’inspirant des directives OpenMP pour enrichir le code ;
  • OpenCL, issu d’un consortium, semble être une voie que beaucoup vont prendre : il s’agit d’un langage qui permet d’abstraire les particularités matérielles des accélérateurs pour que le code soit portable.

Les points les plus saillants à retenir sont que :

  • les trois machines en tête du Top 500 sont de trois architectures différentes :
    • un hybride avec du Cell/B.E. : Roadrunner - BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband ;
    • un cluster InfiniBand classique : Jaguar - Cray XT5 QC 2.3 GHz ;
    • JUGENE - Blue Gene/P Solution ;
  • elles ont permis des avancées scientifiques importantes, qui n’auraient pas été possibles sans 10k coeurs au moins ;
  • les préoccupations écologiques sont de plus en plus importantes et ont conduit à une liste verte dite Green 500, où les machines sont classées selon leur rapport puissance de calcul/énergie, mesuré en MFLOPS/Watt ;
  • le marché HPC va devenir très important après avoir été assez confiné pendant très longtemps ;
  • MPI et Fortran sont là pour encore quelque temps ;
  • il ne faut pas perdre OpenCL de vue.

Cette conférence a aussi été l’occasion de contacts directs très fructueux avec des fournisseurs actuels et potentiels.
Des problèmes en suspens ont été réglés par une connexion sur nos machines depuis Hambourg, avec mes collègues en ligne côté lausannois.

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