Jeudi 25 mars 2010- Amphithéatre Gay-Lussac, Ecole Polytechnique - Palaiseau

Responsables scientifiques: Stéphane Requena (GENCI), Eric Mahé (projet OPEN GPU) Jean-Noël de Galzain (IF Research-WALLIX)

Vous pouvez aussi télécharger les actes complets (25.5Mo)

Deuxième séminaire Calcul Hybride Aristote

Ce séminaire “Calcul Hybride” est organisé par le groupe de travail Gus'G de l'association Aristote en collaboration avec le projet OpenGPU, il fait suite à un premier séminaire organisé fin 2008 qui avait rassemblé plus d'une centaine de participants.

Depuis cette date, l'utilisation d'accélérateurs de calcul basés sur des processeurs graphiques (dits GPU ou Graphics Processing Unit) en complément des processeurs traditionnels n'a cessé de progresser, poussée notamment par des évolutions matérielles (meilleure performance en double précision, support de la norme IEEE, mémoire ECC, …) mais aussi logicielles (évolutions de CUDA, développement de l'approche HMPP et apparition d'un standard de programmation des architectures hybrides : OpenCL) constantes. Cet engouement est particulièrement visible en France où s'est développé un écosystème hybride riche permettant de rassembler à la fois des ressources hybrides de calcul importantes (de la station de travail jusqu'aux supercalculateurs hybrides de GENCI et de TOTAL), des éditeurs de logiciels et fournisseurs de services innovants, des projets fédérateurs comme OpenGPU et un nombre croissant d'utilisateurs académiques et industriels issus de domaines scientifiques variés.

Ce séminaire donnera l'occasion de faire un point sur les offres matérielles et logicielles mais aussi d'écouter des témoignages d'utilisateurs qui présenteront leur retour d'expériences quant à l'utilisation des accélérateurs graphiques, il sera de plus complété dans l'après midi par le kick off meeting du projet OpenGPU.

Kick off du projet OPEN GPU

Pour répondre aux besoins croissants de puissance de calcul des applications informatiques émergentes, les GPUs (Graphics Processing Unit) constituent une alternative très prometteuse à l’utilisation des CPUs (Central Processing Unit) classiques. Actuellement, leur utilisation reste confidentielle car freinée par la difficulté à exploiter ces architectures complexes sans standard réel.

Le projet OpenGPU vise à construire le 1er pôle européen de recherche et de développement dans le domaine des architectures hybrides (CPU + GPU). Basé en Ile de France, il est destiné à attirer des acteurs étrangers autour des 19 partenaires français contributeurs de ce projet.

Labellisé par le pôle de compétitivité SYSTEM@TIC PARIS-REGION et le Pôle Cap Digital, et piloté par WALLIX, leader français des solutions de traçabilité informatique et de gestion des accès sécurisés, en lien avec Ter@tec, les sociétés Bull et AS+, ce projet veut capitaliser sur la puissance et le ratio puissance / consommation des GPUs pour atteindre un triple objectif :

Construire une plateforme intégrée et ouverte d’outils Open Source d’aide à la parallélisation du code existant, basée sur le standard Open CL, Expérimenter les gains de cette parallélisation au travers de démonstrateurs industriels et académiques, Construire des architectures matérielles et logicielles adéquates pour l’exploitation de ces nouvelles puissances de calcul et l’amélioration de la consommation électrique.

En 2010 NVIDIA introduit sa 3ème génération de solutions HPC sur architecture GPU et dispose d'un écosystème complet de services associés. La présentation détaille les segments de marché adressés par NVIDIA, les outils de développement ainsi que les partenaires industriels.

OpenCL, le nouveau standard de programmation des architectures hybrides, permet une flexibilité et une abstraction inédite dans ce domaine, qui facilitera les changements futures de celles-ci. Fusion représentant le changement majeur pour ces architectures par une intégration et interconnexion novatrice entre CPU et GPU, nous verrons comment OpenCL prépare les logiciels a cette nouvelle plateforme

Nous illustrerons le fait que l'augmentation spectaculaire des performances des ordinateurs au cours des dernières années et en particulier l'apparition du calcul GPU permet l'étude de la propagation des ondes sismiques résultant de tremblements de terre à haute résolution ainsi que la modélisation de l'aléa sismique.

Sur la base d’un travail d’adaptation de code pour GPU, cette présentation dégage quelques recommandations pour le portage d’applications. Nous aborderons des aspects pratiques de programmation et montrerons comment se préparer dès maintenant à l’arrivée du calcul hybride.

Cette présentation aborde tout d’abord le nouveau standard de programmation OpenCL proposé par le consortium Kronos. OpenCL vise la programmation des processeurs graphiques AMD et NVIDIA mais aussi celle des CPU multicoeurs généralistes. Nous décrivons ensuite l’approche HMPP de programmation haut niveau qui, à base de directives, permet la génération de code OpenCL.

Afin de pouvoir développer cet écosystème au niveau national et accompagner l'installation de moyens hybrides graphiques installés récemment au CCRT et au CINES, GENCI et la société CAPS Entreprise lancent un second appel à projet autour du portage avec des outils de programmation de haut niveau d'applications scientifiques sur ces architectures. Les résultats du premier appel à projet, qui a permis le portage 3 applications dans des domaines aussi diverse que la physique atomique, la mécanique des fluides et l'Imagerie 3D, vous sont présentés.