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Collaboration internationale

Emmanuelle Perrot - 23/04/2012

Olivier Temam, salué pour sa collaboration franco-chinoise

Olivier Temam, directeur de recherche Inria et responsable de l'action exploratoire ByMoore, a été récompensé par deux fois (2010 et 2011) dans le cadre du programme « International Talents Program »  de l'Académie des Sciences chinoise, pour sa collaboration avec l'ICT (Institute of Computing Technology) de Pékin. Son étudiant Zheng Li, doctorant dans l’équipe, a lui reçu en Février le prix d'excellence de recherche pour sa thèse, remis par le gouvernement chinois à des étudiants chinois ayant effectué leur thèse à l'étranger ; ce prix est attribué à environ 500 étudiants sur les dizaines de milliers (toutes disciplines scientifiques confondues) effectuant leur thèse à l’étranger. Olivier Temam vient de fonder une équipe jointe avec l’ICT dans le cadre du LIAMA (YOUHUA), faisant suite à une équipe associée du même nom. Olivier nous explique les tenants et aboutissants de cette collaboration internationale.

Pouvez-vous nous rappeler la loi de Moore et les défis que vous relevez pour en repousser les limites ?

  La loi de Moore (par Gordon Moore, co-fondateur de la société Intel) est en fait une prédiction stipulant que la taille des transistors pourra être divisée par 2 tous les 18 à 24 mois environ. Cette réduction de la taille des transistors apporte deux bénéfices : augmenter le nombre de transistors par unité de surface et augmenter la vitesse (de commutation) des transistors. Ces deux propriétés sont très largement à l’origine de l’augmentation de la puissance des ordinateurs ces 40 dernières années.
Cette progression est également considérée comme l'un des principaux moteurs de la croissance économique depuis plus d’une vingtaine d’années. Mais, depuis 2004 environ, le domaine a connu plusieurs chocs technologiques remettant profondément en cause notre capacité à continuer à améliorer la performance des architectures de processeurs. Tout d’abord, des contraintes liées à la consommation électrique et la dissipation de chaleur ont grandement limité l’augmentation de la vitesse du processeur (fréquence d'horloge), forçant à se tourner vers  des architectures multi-cœurs, où le gain en performance provient du parallélisme. Toutefois, en raison de nouvelles contraintes de puissance, encore plus strictes, même l'option multi-coeurs est aujourd'hui remise en question, nous forçant sans doute à concevoir des architectures multi-cœurs hétérogènes, c'est à dire combinant des cœurs (processeurs) classiques et des accélérateurs. Les accélérateurs sont souvent des circuits plus spécialisés que les processeurs, ils ne peuvent donc exécuter que certains types d’algorithmes, mais ils peuvent être bien plus efficaces, du point de vue énergétique, que les processeurs. A l’avenir, il est fort possible que ces accélérateurs jouent un rôle prépondérant, que ce soit pour les systèmes haute-performance ou embarqués.

Quels sont les enjeux de la collaboration avec l'ICT ?

Dans un premier temps, nous avons essayé de répondre à la question suivante : alors qu'il est déjà difficile pour la plupart des programmeurs de créer des applications pour des architectures multi-coeurs, quel environnement de programmation peut-on concevoir pour faciliter la programmation des architectures multi-coeurs hétérogènes qui sont encore plus complexes ? Ce point est essentiel car si l'on ne parvient pas à masquer cette complexité, nous ne réussirons pas à tirer parti de la performance potentielle de ces architectures. Notre objectif est donc de concevoir des environnements et des approches de programmation permettant à des programmeurs peu familiers avec ces architectures complexes d'en tirer parti.
En parallèle, nous avons essayé de répondre à la question suivante : quels accélérateurs devons-nous concevoir ? La principale difficulté ici est de résoudre la tension entre le côté "spécialisé" (pour certaines applications) d'un accélérateur, et la nécessité de les utiliser dans des architectures qui doivent couvrir un grand spectre d'applications. Pour cette raison, nous nous sommes tournés vers des architectures reconfigurables, mais nettement plus efficaces énergétiquement que les FPGAs actuels, et également plus faciles à programmer, notamment grâce à un circuit de contrôle particulier (dit "élastique"). Ce travail est effectué en collaboration avec l'ICT, et également avec l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne, et le laboratoire joint NTU (Singapour)-Rice (US).

Pourquoi collaborer en particulier avec la Chine sur ces sujets ?

La tradition d'Inria est d'essayer de s'associer avec les principaux acteurs académiques et industriels d'un domaine. Dans le domaine des architectures et de la compilation, les équipes Inria coopèrent avec de nombreuses universités américaines et européennes, ainsi qu'avec des grands groupes industriels (Intel, ARM, STMicroelectronics,...). L'ICT est non seulement l'institut académique le plus en pointe en Chine dans le domaine de l'architecture et de la compilation, mais il a également créé la société Loongson Technologies que beaucoup considèrent comme un futur acteur majeur dans le domaine des architectures de calcul.
La position de l'ICT/Loongson en tant qu'acteur académique et industriel émergent dans le domaine est un atout à double titre : ils sont plus ouverts à la fois à des collaborations externes, ainsi qu’à des approches nouvelles (comme l’introduction d’accélérateurs) que des acteurs plus établis. Il y a donc une réelle opportunité, aujourd’hui, pour établir une relation privilégiée avec ce qui deviendra sans doute un acteur majeur du domaine dans les années qui viennent.

Mots-clés : INRIA Saclay - Île-de-France Action exploratoire ByMoore Olivier Temam Collaboration Internationale Loi de Moore

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