Nouvelles offres commerciales, nouveaux paradigmes technologiques, nouveaux records de performances… l’accélération HPC devient irréversible. Reste à choisir la bonne stratégie.

Ce dossier comprend :

• Kepler : le GPU réinventé
• Titan : records battus
• Xeon Phi : un SMP autonome
• FirePro, le challenger

Ce début d’année 2013 est donc celui d’une remise à plat du paysage de l’accélération HPC. D’un côté, NVIDIA, leader incontesté du GPU computing, offre à sa base installée une nouvelle architecture ultra-optimisée qui capitalise sur l’existant et valide les stratégies d’investissement de ses clients. Une approche sans rupture, rassurante, qui trace la voie technologique à horizon 5 ans. De l’autre, Intel, qu’on ne présente plus, propose au marché une autre façon d’envisager le parallélisme massif, à partir d’une architecture x86 connue, complémentaire de ses solutions CPU (d’où le choix du nom Xeon Phi) et ne nécessitant pas d’environnement de développement spécifique.

De l’aveu même des deux protagonistes, ces nouveaux développements constituent un préalable indispensable à l’avènement de l’exascale, attendue pour 2018-2020. A plus d’un Téraflops double précision chacun, K20 et Phi se distinguent par une efficacité applicative et énergétique encore jamais atteinte, disponible sous la forme de modules dont les possibilités d’agrégation s’adaptent naturellement à toutes les contraintes de dimensionnements. Les quelque 18 688 cartes K20 installées dans Titan, nouveau n° 1 du Top500 avec 27 Pétaflops de puissance de crête, suffisent à démontrer que l’enjeu scalability n’en est peut-être plus un.

Alors, dans quelle direction aller ? Les deux fondeurs ont bien compris que sans applicatifs adaptés, les meilleurs matériels HPC ne servent à rien. Pour ceux d’entre nous qui ont déjà fait opté pour CUDA, le choix ne se pose sans doute pas. Une base installée importante, un écosystème riche et des ressources en progrès techniques constants n’incitent pas à jeter l’existant aux orties. Intelligemment soutenu par NVIDIA, CUDA a largement fait ses preuves, dans tous les domaines.

Chez Intel, on privilégie la montée en puissance naturelle à partir de Xeon, en rappelant que le many-core (60 cœurs dans Xeon Phi) offre une voie de parallélisation plus progressive que le multi-core (2688 cœurs dans K20x) hétérogène propre à l’accélération GPU. Surtout si l’on entend continuer à utiliser les compilateurs, bibliothèques et autres outils d’optimisation de code de la marque, très répandus dans les laboratoires et compatibles avec une large variété de paradigmes de programmation.

Pour vous aider à mieux évaluer les propositions en présence, nous sommes entrés en profondeur dans les entrailles de ces boîtes noires. Souvent, avouons-le, l’esprit critique a cédé le pas à un certain émerveillement technologique tant Kepler, Phi mais aussi le nouveau FirePro S10000 d’AMD regorgent de potentiel. C’est à ce voyage vers le futur du HPC que nous vous invitons maintenant.