Dédié à la communauté HPC (High- Performance Computing) et à ses applications de Simulation Haute Performance, le forum  Ter@Tec 2009,  s’est tenu le 30 juin et le 1er juillet à SUPELEC Paris.

Les conférences et les ateliers ont permis aux différents acteurs de ce domaine stratégique de dresser l’état de l’art d’une discipline foisonnante de projets et en rapide évolution.

Synthèse des travaux de l’atelier 5

Mercredi 1er juillet, Eric Mahé du Groupe IF Research-Wallix a animé l’atelier 5 du Forum Ter@Tec sur le thème :
« GPU, Etat de l'art et grandes applications »

Les nombreux participants de cet atelier (plus d’une centaine) ont fait le point sur les aspects critiques de l’utilisation des GPU (Graphical Process Unit) dans le calcul Haute Performance.

Rappelons que l’explosion de la demande de ce type de calcul conduisit les concepteurs d’architectures hardwares à se tourner très tôt vers les différentes structures possibles de parallélisme. D’abord conçues à partir de processeurs dédiés, les machines firent de plus en plus fait appel aux produits standards, délivrés par les grands fondeurs comme Intel, Motorola, AMD, …

Actuellement, une nouvelle tendance s’impose : réaliser le nœud élémentaire de ces machines en implantant sur une même carte un CPU et un GPU. L’emploi d’un processeur dédié au traitement d’instructions graphiques pour réaliser du calcul haute performance n’est pas évident mais, désormais, tout plaide en faveur de cette coopération. Tout d’abord, les GPU sont plus agiles dans des opérations impliquant des rotations, des tenseurs, de opérateurs hamiltoniens, toutes fonctions très présentes dans la simulation numérique.

L’industrie des jeux vidéos ayant littéralement boosté le développement de ces puces graphiques, leurs coûts unitaires s’en sont trouvés drastiquement réduits. Rappelons à ce propos que les premiers processeurs 128 bits n’ont pas été implémentés dans des serveurs mais sur des consoles de jeu vidéos.

Le projet OpenGPU, en cours de financement au sein du pôle System@tic, a pour objectif de reprendre les grands thèmes de cet atelier afin de définir une chaîne d'outils d'aide à la parallélisation pour le calcul hybride sur GPU.

Que retenir ?

Une certitude : l’utilisation conjointe de CPU et de GPU sur une même carte est la formule incontournable des futures générations de machines à hautes performances.
Mais, depuis l’aube du calcul massivement parallèle, les mêmes obstacles se dressent devant les utilisateurs potentiels de ces ressources :

• Freins culturels à l’emploi banalisé du parallélisme
• Recherches délicates pour réaliser le « tuning » des différents facteurs :
ratio activité CPU/GPU, choix des algorithmes d’affectation des ressources, choix    des langages, gestion de la mémoire …
• Détermination a priori des applications éligibles en fonction de telle ou telle configuration (Hard & Soft) pour éviter un investissement coûteux dont le ticket de sortie le sera encore plus,
• Formation des ingénieurs et des développeurs …

Un intervenant a bien résumé la situation de ce secteur :
« Actuellement le chômage est la préoccupation de nombreux professionnels de l’informatique. On peut assurer à ceux qui choisiront la voie du HPC un avenir professionnel radieux ! ».

Les interventions :

Les GPU : architectures et roadmap
Jean-Christophe BARATAULT, NVIDIA et Jean-François LAVIGNON, BULL

Outils d'aide à la parallèlisation: HMPP et le standard OpenCL
François BODIN, CAPS ENTREPRISE

GPU et Open Source
Ronan KERYELL, HPC PROJECTS

GPU et optimisations algorithmiques
Grigori FURSIN, ALCHEMY- INRIA - Basile STARYNKEVITCH, CEA LIST – Emmanuel
BUISSON, NUMTECH -  Patrick VIRY, ATEJI

Les grands domaines d’application :

Pétrole
Henri CALANDRA, TOTAL

Génomique
Fariza TAHI, Université d'Evry-IBISC - Jean-Michel BATT, INRA

Calcul, simulation, cryptanalyse
Eric DEBES ,THALES TRT - Eric MAHE, IF RESEARCH-WALLIX

Pour plus d’information : http://www.teratec.eu/actu/teratec/forum_teratec_2009.html

Martine Chardon-Camilotti
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