CPU

Outils de modélisation et intérêt de modéliser
Serge Van Criekingen
Amiens, le 5/11/2015
Expérimentation “in silico”
Projet MIFAC
Calcul parallèle : Pourquoi ? Comment ? Conséquences ?
Calcul séquentiel
Tâche
CPU
Andrew Dunn
performance  fréquence d'horloge
Calcul séquentiel
Tâche
CPU
performance  fréquence d'horloge
Limitations :
●
consommation électrique  [fréquence d'horloge]³
●
dissipation thermique
●
vitesse de la lumière pas infinie et miniaturisation limitée
Limite technologique au calcul séquentiel
Calcul séquentiel vs. parallèle
Calcul séquentiel
Tâche
CPU
Calcul parallèle
Tâche
Sous-tâche 1
CPU 1
Sous-tâche 2
CPU 2
Sous-tâche N
CPU N
Calculateurs parallèles
Codes parallèles
« The Free Lunch Is Over »
Herb Sutter, 2005
Calcul parallèle : comment ?
mémoire partagée
Architectures parallèles
mémoire distribuée
Architecture à mémoire partagée
CPU
CPU
CPU
Memory
CPU
CPU
Architecture à mémoire distribuée
CPU
Memory
Memory
CPU
interconnection network
CPU
Memory
Memory
CPU
Architecture mixte
CPU
CPU
Memory
CPU
CPU
CPU
Memory
CPU
CPU
CPU
interconnection network
CPU
CPU
Memory
CPU
CPU
CPU
Memory
CPU
CPU
“Cluster”
CPU
... avec accélérateurs GPU ou MIC
GPU
CPU
Memory
CPU
CPU
CPU
Memory
GPU
CPU
CPU
interconnection network
MIC
CPU
Memory
CPU
CPU
CPU
Memory
MIC
CPU
Note : GPU aussi pour visualisation
CPU
«Top 500» (juin 2015)
http://phys.org
Rang
Pays
Nom
# cœurs
1
Tianhe-2
3 120 000
(CPU + MIC)
2
Titan
560 640
(CPU + GPU)
3
Sequoia
1 572 864
(CPU)
« Top 500 » : évolution
from top500.org
« Top 500 » : évolution
from top500.org
6 years
Calculateur MeCS
Calculateur à
mémoire partagée
288 coeurs CPU
(financement CPER 2010/2011)
à venir (2016) :
Cluster avec
accélérateurs GPU
Efficacité du parallélisme
parallélisation efficace
=
temps d'exécution diminue
quand le nombre de processeurs augmente.
“Speed-up” =
temps d'exécution séquentiel
temps d'exécution parallèle sur N processeurs
Cas idéal : Speed-up = N
Efficacité du parallélisme
limite de passage à l'échelle (ou d'extensibilité)
Calcul parallèle :
●
Pourquoi ? Limites à la puissance d'un processeur unique
●
Comment ? Différentes architectures, en évolution
●
Conséquences ?
Les évolutions logicielles sont à penser
au vu des évolutions matérielles
www.mecs.u-picardie.fr