Polaris : un processeur de 80 coeurs qui dépasse le Téraflops

Le processeur, nommé PolarisPolaris, comporte 80 coeurs, chacun contenant deux moteurs programmables à virgule flottante. Ces moteurs sont généralement utilisés pour effectuer des calculs de précision comme par exemple pour les modélisationsmodélisations scientifiques où les graphismes tridimensionnels. Le résultat est une puce qui dépasse le Téraflops, c'est-à-dire qui autorise plus d'un trillion (mille milliards) d'opérations à virgule flottante par seconde. Une telle puissance de calcul aurait des applicationsapplications variées comme par exemple : le divertissement à haute définition sur des PCs, des serveurs ou des dispositifs mobilesmobiles, l'intelligence artificielle, les communications vidéo instantanées, l'exploitation de données multimédia ou la reconnaissance de la parole en temps réel.

Les performances du processeur sont remarquables et principalement dues à plusieurs innovations et aux avantages qu'offre la modularité du système multi-coeurs. Les différents coeurs sont connectés entre eux via un réseau (Network on a chip) qui leur permet de communiquer et de partager efficacement leur puissance de calcul. Ce réseau se présente sous la forme d'une grille bidimensionnelle, qui serait plus souple et efficace que les interconnexions actuelles.

Le composant est aussi plus facile à concevoir car différents blocs fonctionnels peuvent être répétés sur plusieurs coeurs. Concevoir un composant à coeur unique de la même taille (100 millions de transistors) demanderait approximativement deux fois plus de temps avec deux fois plus d'ingénieurs. Enfin, une des innovations principales est de pouvoir activer ou mettre en veille sur commande les différents moteurs de calcul, ce qui permet d'obtenir le record mondial de consommation avec 1 Téraflops pour seulement 62 W.

En comparaison, ASCI Red, le premier ordinateur Teraflops construit par IntelIntel en 1996 pour le laboratoire national de SandiaSandia, utilisait 10.000 processeurs Pentium à 200MHz, mesurait plus de 200 m² et consommait plus de 500 kilowatts d'électricité, en sus des 500 kW utilisés pour refroidir la salle qui l'hébergeait.

Intel n'a pas l'intention de mettre ce prototype sur le marché mais de l'utiliser pour poursuivre les recherches afin de mieux comprendre les interconnexions inter et intra-composants ainsi que la programmation multi-coeurs. Les recherches se porteront également sur la possibilité d'ajouter à ce composant des mémoires empilées, ainsi que sur plusieurs autres composants multi-coeurs. Au total, le programme de recherche d'Intel dédié aux puissances de calcul Téraflops compte plus de 100 projets, explorant plusieurs défis d'architecture, de conception et de programmation.

Par Daniel Ochoa