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Emergences

Lettre d'information n° 14

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André Seznec distingué par l'ERC

Le Conseil européen de la recherche a pour mission de stimuler la recherche exploratoire en finançant des projets portés par des scientifiques de premier plan. Spécialiste en micro-architecture au centre rennais de l'Inria, André Seznec est l'un des lauréats 2010 dans la catégorie senior. Ses travaux explorent de nouvelles approches pour améliorer la performance des microprocesseurs.

Le Conseil européen de la recherche a pour mission de stimuler la recherche exploratoire en finançant des projets portés par des scientifiques de premier plan. Spécialiste en micro-architecture au centre rennais de l'Inria, André Seznec est l'un des lauréats 2010 dans la catégorie senior. Ses travaux explorent de nouvelles approches pour améliorer la performance des microprocesseurs.

Sur toute l'Europe, en informatique, dans la catégorie senior, nous sommes sans doute une dizaine à recevoir cette bourse. Le comité de sélection fait confiance à des gens dont le parcours est déjà largement reconnu.  Le premier critère est donc la reconnaissance des contributions dans le passé. L'autre critère est évidemment le projet de recherche proposé. Quand l'ERC sélectionne un projet, quelque part il reconnaît aussi la pertinence des travaux qu'il va financer. En l'occurrence, ce que j'ai présenté, c'est le processeur de l'année 2020 ou, plus exactement, la vision que j'en ai. Il se trouve que ma vision est en dehors du courant de recherche le plus commun car j'ignore délibérément la partie concernant l'exécution des codes parallèles. Je considère que beaucoup de groupes de recherche travaillent déjà là-dessus. Or, sur cette grosse autoroute ‘mainstream’, mon apport ne serait sans doute  qu'un grain de sel. Je préfère emprunter un chemin de traverse où j'espère pouvoir proposer une contribution plus significative.

L'objectif ici est de défier la loi d'Amdahl. Sur les processeurs multicœurs, l'essentiel du travail s'effectue en parallèle. Mais même pour des applications parallèles, une petite partie demeure séquentielle. Elle ne peut s'exécuter que sur un processeur. Quand celui-ci peine à suivre, c'est la performance de l'ensemble qui s'évapore. Et le nombre de processeurs supplémentaires ne change rien à l'affaire. “Dans quelques années, on peut imaginer des systèmes en utilisant 500 ou 1000. Mais le goulet d'étranglement séquentiel continue d'exister. C'est bien pourquoi il faut des idées qui introduisent une rupture.”

Oui mais lesquelles ? André Seznec a bien “quelques intuitions qu'il s'agit maintenant d'aller vérifier.” Malicieusement surnommée heat and run, une des méthodes, consiste, pour la partie séquentielle, à utiliser un processeur pendant un cours instant, puis à l'éteindre pour le laisser se refroidir  et à en allumer un autre. L'avantage : “cela résout le problème de surchauffe. Alors que sur un processeur, on est obligé de limiter la fréquence pour maintenir la température en dessous d'un point critique, ici nous pouvons utiliser des fréquences plus élevées.” Par ailleurs, “alors que les processeurs classiques sont conçus pour tourner en continu, ces processeurs peuvent être conçus différemment.” Ainsi il est possible d'utiliser des transistors plus rapides habituellement exclus car ils dissipent trop  de chaleur. Autre conséquence : “sur la plaque de silicium, il n'est plus nécessaire de ménager de la distance entre deux  régions chaudes du processeur. Ils peuvent être collés les uns aux autres.” Ce rapprochement réduit le délai pour transporter les données et donc le temps d'exécution.

Voilà le champ de recherche que nous allons débroussailler pendant ces cinq ans de travaux financés par l'ERC. Grâce à cette subvention, nous recruterons deux étudiants en thèse à la rentrée, puis trois autres l'année suivante. Nous aurons aussi deux post-doctorants l'année prochaine et deux autres dans trois ans. Plusieurs chercheurs nous rejoindront aussi périodiquement en tant que professeurs invités. Les résultats de ces études seront publiés pour permettre à l'ensemble de la communauté scientifique mais aussi industrielle de connaitre nos travaux.”  Ces résultats seront validés par des simulations numériques des mécanismes hardware proposés. “L'idée, évidemment, est d'influencer le design des composants processeurs des années 2020.  La plupart des constructeurs, et non des moindres,  sont particulièrement attentifs aux idées développées par la recherche en microarchitecture.