Un supercalculateur dans un ordinateur de bureau

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Le professeur Uzi Vishkin de la Clark School of Engineering de l’Université du Maryland vient de rendre public un prototype de supercalculateur qui pourrait révolutionner l’informatique grand public. Lui et son équipe ont réussi à installer 64 processeurs à 75 MHz fonctionnant en parallèle sur un même circuit imprimé de la taille d’une carte vidéo. Cette machine est la première architecture qui permette de mettre en oeuvre des algorithmes et modèles PRAM (Parallel Random Access Machine/Model, un modèle mathématique de calcul parallèle) pour créer un système de type XMT (eXplicit Multi-Threading, proposé en 1998).

Les processeurs sont regroupés par groupes de 16 pour former 4 clusters, chaque cluster bénéficiant de 2x8 Ko de mémoire cache, avec 1Go de mémoire RAM partagée et un fichier de registre unique. 3 FPGA commandent l’ensemble, le MTCU (Master Thread Control Unit) jouant un rôle essentiel. Ce dernier alterne entre le fonctionnement en série (phase d’allocation des threads aux processeurs) et le fonctionnement en parallèle (phase de calcul). Pour accélérer les traitements, les nombres à virgule flottante ne sont pas aujourd’hui pris en compte dans ce prototype.

Outre la miniaturisation, une des grandes avancées de ce supercalculateur est sa facilité de programmation. Le langage XMT-C utilisé est une variante du langage C auquel deux commandes ont été ajoutées : Join et Spawn. Ces deux nouvelles instructions agissent directement sur le MTCU pour alterner entre les modes en parallèle et en série. La complexité du code à produire est largement simplifiée par rapport aux supercalculateurs classiques, ce qui ouvre des perspectives nouvelles sur les applications qui peuvent être développées pour ce système. Ce résultat est lui-même l’aboutissement de près de trente ans de recherche, le professeur Vishkin étant un des pionniers du calcul parallèle, sur financement NSF et défense dans la période récente.

Pour augmenter la popularité de sa découverte, Vishkin a mis en jeu un prix de 500 dollars qui récompensera la personne qui trouvera un nom à ce supercalculateur d’un nouveau genre. Son équipe prévoit une version améliorée équipée de 1024 processeurs très rapidement.

Des spécialistes, du MIT ou de Microsoft par exemple, voient dans ce système un pas important vers la généralisation du calcul parallèle dans les postes informatiques individuels.

Source :


- Maryland Professor Creates Desktop Supercomputer, 26 juin 2007
http://www.newsdesk.umd.edu/scitech/release.cfm?ArticleID=1459
- Parallel computing = 100 time faster than current PC, 26 juin 2007
http://www.trendplex.com/editorials/parallel-computing-100-time-faster-than-current-pc

Pour en savoir plus, contacts :


- PRAM-On-Chip : First Commitment to Silicon, Xingzhi Wen and Uzi Vishkin, University of Maryland
http://www.umiacs.umd.edu/users/vishkin/XMT/spaa07paper.pdf
- Explicit Multi-Threading (XMT) : A PRAM-On-Chip Vision
http://www.umiacs.umd.edu/~vishkin/XMT/
- How to Think Algorithmically in Parallel ?, Uzi Vishkin
http://www.umiacs.umd.edu/~vishkin/TUTORIAL/tutorial6-07/
- A. James Clark Engineering school
http://www.eng.umd.edu/
- Supercomputer Naming Contest
http://www.ece.umd.edu/supercomputer/
Code brève
ADIT : 43522

Rédacteur :

Vincent Reboul deputy-stic.mst@ambafrance-us.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….