Méthode identifiée pour doubler les vitesses de traitement informatique


Imaginez doubler la puissance de traitement de votre smartphone, tablette, ordinateur personnel ou serveur en utilisant le matériel existant déjà présent dans ces appareils.

Hung-Wei Tseng, professeur agrégé de génie électrique et informatique à l'UC Riverside, a présenté un changement de paradigme dans l'architecture informatique pour y parvenir dans un article récent intitulé “Multithreading simultané et hétérogène”.

Tseng a expliqué que les appareils informatiques d'aujourd'hui sont de plus en plus équipés d'unités de traitement graphique (GPU), d'accélérateurs matériels pour l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique (ML) ou d'unités de traitement du signal numérique comme composants essentiels. Ces composants traitent les informations séparément, les déplaçant d'une unité de traitement à la suivante, ce qui crée un goulot d'étranglement.

Dans leur article, Tseng et Kuan-Chieh Hsu, étudiant diplômé en informatique de l'UCR, présentent ce qu'ils appellent le « multithreading simultané et hétérogène » ou SHMT. Ils décrivent leur développement d'un framework SHMT proposé sur une plate-forme système embarquée qui utilise simultanément un processeur ARM multicœur, un GPU NVIDIA et un accélérateur matériel Tensor Processing Unit.

Le système a atteint une accélération de 1,96 fois et une réduction de 51 % de la consommation d'énergie.

“Vous n'êtes pas obligé d'ajouter de nouveaux processeurs car vous les possédez déjà”, a déclaré Tseng.

Les implications sont énormes.

L'utilisation simultanée des composants de traitement existants pourrait réduire les coûts du matériel informatique tout en réduisant les émissions de carbone liées à l'énergie produite pour faire fonctionner les serveurs dans des centres de traitement de données de la taille d'un entrepôt. Cela pourrait également réduire le besoin d’eau douce, rare, utilisée pour maintenir les serveurs au frais.

L'article de Tseng prévient cependant qu'une enquête plus approfondie est nécessaire pour répondre à plusieurs questions sur la mise en œuvre du système, la prise en charge matérielle, l'optimisation du code et le type d'applications qui en bénéficieront le plus, entre autres.

Le document a été présenté lors du 56e symposium international annuel IEEE/ACM sur la microarchitecture qui s'est tenu en octobre à Toronto, au Canada. L'article a été reconnu par les pairs professionnels de Tseng au sein de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers, ou IEEE, qui l'ont sélectionné comme l'un des 12 articles inclus dans le numéro du groupe « Top Picks from the Computer Architecture Conferences » qui sera publié cet été.

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