Rencontre avec le directeur de l’IDRIS
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GNU/Linux Magazine

 Retrouvez cet article dans : Linux Magazine 84

Monsieur Victor Alessandrini, qui dirige l’établissement, a accepté de répondre à mes questions, dont certaines semblent un peu naïves. C’est peut-être la raison pour laquelle cet entretien a été si intéressant.

La transcription suivante est une synthèse de l’entretien, dans un but de concision. Ce ne sont donc pas les paroles exactes, mais j’ai fait de mon mieux pour conserver leur sens.

GLMF D’où vient le nom " Uqbar " ? Et comment sont baptisées les machines de l’IDRIS ?

Victor Alessandrini : La logique derrière le nommage est que je suis d’origine Argentine, et je prends les noms dans les nouvelles de Jorge Luis Borges, le plus grand écrivain Argentin.

GLMF Pouvez-vous nous présenter Uqbar ?

V. A. : Uqbar est une machine vectorielle. C’est un cas particulier du parallélisme, qui marche très bien lorsque les programmes manipulent des données très simples, des vecteurs, des tableaux, des suites d’éléments de types identiques. Ce type d’architecture permet une exécution parallèle, on travaille avec tous les éléments du tableau à la fois : c’est la raison de la performance des machines vectorielles. Uqbar est un cluster composé de trois machines vectorielles. Chaque noeud du cluster contient 8 ou 16 processeurs, qui partagent l’accès à la mémoire de leur noeud. On appelle cela une architecture à mémoire partagée. Par contre, ils ne peuvent pas accéder directement à la mémoire d’un autre noeud. Sur les autres machines de l’IDRIS (les machines dite scalaires, comme Zahir), le principe est différent : chaque noeud est composé de multiples processeurs qui ne peuvent accéder qu’à leur mémoire personnelle, rapide mais relativement petite. C’est une machine à mémoire distribuée. Sur Uqbar, tous les processeurs accèdent à toute la mémoire de leur noeud. Le temps d’accès en est un peu plus long mais la programmation est beaucoup plus facile que sur un cluster scalaire. GLMF Comment obtenir un accès à cette machine ? Si je veux effectuer un gros calcul, où dois-je m’inscrire ? V. A. : Les machines de l’IDRIS sont homologues à d’autres grands équipements de recherche, comme un téléscope ou un accélérateur de particules. Ils sont partagés entre les chercheurs et pour les utiliser, la démarche est identique : des équipes de chercheurs soumettent un projet, et un conseil scientifique évalue combien d’heures de calcul y seront attribués. Les chercheurs ne paient pas, mais l’accès n’est pas libre. GLMF Uqbar a été installé progressivement. Procédez-vous toujours par étape pour installer les équipements ? V. A. : Les installations par étapes sont causées par les budgets, qui ne permettent pas toujours d’installer l’ensemble en une fois. Il n’y a pas d’autre raison particulière.

GLMF Pourquoi décommissionner Uqbar en avril, et pas avant ou après ? Y a-t-il un calendrier d’installation ou de livraison ? Ou des contraintes particulières ? Est-ce planifié ? V. A. : Oui, c’est planifié. La procédure démarre avec le feu vert de la tutelle de l’IDRIS pour le budget. Ensuite, il faut faire un appel d’offre européen, ce qui prend un an. Le projet de renouvellement d’Uqbar a donc commencé il y a un an et demi. La machine était saturée et il y a un besoin scientifique important, ce qui justifie ce projet.

GLMF Une machine comme Uqbar est extrêmement chère à l’achat et l’annonce de la vente indique une mise à prix qui est très faible. Pourquoi une telle différence ?

V. A. : La maintenance de cette machine est aussi très chère. Au bout de quatre ou cinq ans d’utilisation, ce coût n’est plus justifié : pour le même prix, on peut acheter une autre machine. Le cycle moyen des investissements informatiques est d’environ cinq ans car au-delà, entretenir une vieille machine n’est plus rentable, il vaut mieux investir sur une nouvelle machine. C’est pour cela qu’il n’y a pas d’acheteur, et donc Uqbar ne vaut rien. C’est la loi de l’offre et de la demande. Imaginez un acheteur qui devra payer des frais annuels de maintenance à NEC, pour un prix supérieur à celui d’une machine équivalente d’aujourd’hui. Vendre Uqbar n’a même aucun sens.

GLMF Après Uqbar, qu’est-ce qui est prévu ?

V. A. : La prochaine machine vectorielle appartient à la nouvelle génération de NEC, SX-8. Elle sera mise en route en juin, avec 10 nœuds de 8 processeurs. C’est le double du nombre de processeurs actuel et ce sera 5 fois plus puissant. Il y a en plus une option pour installer, à la fin de l’année, 10 nœuds supplémentaires pour disposer d’un total de 160 processeurs, soit une augmentation totale de puissance d’un facteur 10 par rapport à Uqbar.

GLMF NEC a aussi fabriqué le plus gros supercluster vectoriel du monde : Earth Simulator au Japon. Y a-t-il des relations avec Uqbar ?

V. A. : Oui, c’est la même architecture. GLMF Quelles sont les applications principales d’Uqbar ? Quels types de programmes tournent dessus ?

V. A. : Uqbar utilise une architecture spéciale et tous les algorithmes ne l’exploitent pas. Ceux qui fonctionnent bien concernent la climatologie, la mécanique des fluides, la physique et la chimie des matériaux... Environ la moitié des applications scientifiques généralistes tournent bien sur ce type de machine. Elle n’est pas adaptée à la gestion par exemple. GLMF Pourquoi utiliser des ordinateurs Japonais ? Est-ce pour des raisons de continuité ou alors les Américains refusent-ils de vendre des ordinateurs qui concurrenceraient les leurs ?

V. A. : C’est simplement parce que les Américains ont abandonné le vectoriel il y a dix ans, environ. Les Japonais sont les seuls à avoir maintenu cette technologie, en particulier en raison du projet Earth Simulator. Ce n’est pas une informatique de masse, la clientèle des ordinateurs vectoriels est très limitée et ce n’est pas rentable. L’informatique actuelle utilise des processeurs du marché (scalaires), alors que les processeurs vectoriels concernent une communauté très limitée. Aucune compagnie ne va s’intéresser à un marché de niche, comme celui du calcul scientifique. Les américains se sont dit qu’ils pouvaient tout aussi bien calculer avec des machines scalaires, alors que les Japonais l’ont gardé pour le projet Earth Simulator : c’est le projet qui a fait la technologie. Nous continuons pour l’instant à l’utiliser à l’IDRIS car elle nous rend d’énormes services et elle est encore très compétitive. Mais cet avantage ne durera peut-être pas éternellement, car elle est très spécialisée, dédiée au calcul scientifique. C’est rentable pour NEC car cette compagnie a d’autres activités, comme la fabrication des circuits intégrés, et le projet Earth Simulator a stimulé le constructeur. Actuellement, nous en sommes à la fin de la technologie de Earth Simulator, que les SX-5 utilisaient déjà il y a six ans. (ndla: Earth Simulator a été présenté en 2002 et développe environ 35TFLOPs avec ses 5120 processeurs. Sept fois n°1, c’est le 7è ordinateur le plus puissant du monde selon le dernier classement de top500.org) Les nouvelles machines terminent ce cycle technologique, mais nous ne savons pas ce qui prendra la relève. En attendant, nous continuons à l’utiliser car c’est une technologie très efficace et les utilisateurs de l’IDRIS sont très contents.

GLMF La nouvelle machine portera-t-elle un autre nom ?

V. A. : Oui, mais je ne l’ai pas encore choisi.

GLMF J’ai lu sur un rapport disponible en ligne que les performances d’Uqbar chutaient en fonction des accès à la mémoire.

V. A. : La SX-8 a beaucoup amélioré le support des opérations " scatter-gather ", qui était très bon dans la machine initiale de Cray (ndla: le CRAY-1 date de preque 30 ans et utilisait des circuits intégrés très spécifiques). D’un autre côté, la réussite des Japonais est d’avoir construit Earth Simulator avec la même technologie (de circuits intégrés) CMOS que l’on trouve dans les PC. Cela réduit le prix et évite d’utiliser un refroidissement à eau. En plus, la tension de fonctionnement est plus basse, ce qui réduit la puissance dissipée. Cette transition technologique a relégué la performance d’accès à la mémoire au second plan, l’objectif étant alors de maximiser la quantité d’opérations en virgule flottante. Mais peu de programmes ont leurs données organisées de manière très homogène, NEC a donc beaucoup amélioré le " scatter-gather " pour les SX-8.

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