La conférence ACM/IEEE Supercomputing 2015 (SC15) est un haut lieu américain dédié aux superordinateurs, l’occasion pour les fabricants de présenter leurs dernières avancées dans de domaine. Ce lundi, IBM et Xilinx ont annoncé un partenariat stratégique autour de leurs FPGA et de leur intégration dans des systèmes OpenPOWER, principalement en ce qui concerne le calcul scientifique. Là où un processeur traditionnel (qualifié, par les électroniciens, d’ASIC — application-specific integrated circuit) est prévu uniquement pour certaines opérations, qui correspondent à des circuits gravés en dur dans le silicium, les FPGA (field-programmable gate array) peuvent se reconfigurer à l’envi : conceptuellement, ils peuvent créer des instructions spécifiques pour le traitement demandé, ce qui leur permet d’atteindre une performance extrême — et une efficacité énergétique plus importante.
De manière générale, les accélérateurs sont de plus en plus utilisés dans les superordinateurs pour contrebalancer la faiblesse de la croissance de la performance des CPU traditionnels. Par exemple, une bonne proportion du Top 500 des machines les plus puissantes au monde utilise ces accélérateurs (principalement des GPU) pour atteindre les sommets. Les FPGA sont également très présents sur le marché de niche du calcul de haute performance, notamment grâce à leur flexibilité : un CPU ou un GPU a une architecture invariable et adaptée à des situations différentes, quand un FPGA peut s’adapter à toutes les situations, bien qu’avec des fréquences moindres. Par exemple, Altera indique que, avec leurs produits, l’apprentissage d’un réseau neuronal profond peut s’effectuer deux fois plus vite que sur un GPU.
Pour l’instant, en calcul de haute performance, les FPGA sont plutôt intégrés comme des cartes d’extension, auxquelles le processeur principal peut accéder par le bus PCI Express (comme la gamme Virtex de Xilinx ou une des cartes proposées par Altera). L’objectif est d’arriver à un plus haut niveau d’intégration, comme Intel avec le rachat en juin d’Altera, grand concurrent de Xilinx — toujours pour tendre vers des systèmes de plus en plus intégrés, y compris comme AMD et ses APU, mêlant CPU et GPU sur une même puce.
Le niveau d’intégration de la technologie de Xilinx était déjà bon dans la plateforme POWER, en exploitant l’interface CAPI, spécifique à POWER et prévue pour la connexion vers tous les accélérateurs. Cette annonce marque surtout que les FPGA sont de plus en plus utiles et qu’IBM souhaite un partenariat plus privilégié avec au moins un fabricant qu’une simple compatibilité. Xilinx dispose maintenant d’un siège au conseil d’administration du consortium OpenPOWER, probablement au détriment d’Altera, suite au rachat par Intel.
Source : IBM and Xilinx Announce Strategic Collaboration to Accelerate Data Center Applications, IBM & Xilinx @ SC15: Collaborating For Better POWER/FPGA System Integration.