Un chef d’orchestre virtuel pour aider les développeurs de logiciels à orchestrer du matériel de pointe
L’avenir de l’informatique repose sur l’obtention de performances de plus en plus élevées, associée à une meilleure efficacité énergétique et à une conception compacte. C’est ce qui alimentera la révolution des applications informatiques intelligentes en périphérie, comme les voitures à conduite autonome et les drones autonomes. Pour ce faire, les logiciels doivent intégrer du matériel spécialisé qui accélère considérablement les calculs et améliore la fiabilité tout en réduisant les besoins en mémoire et la consommation d’énergie. Jusqu’à présent, cela a été un véritable défi. Tout cela est sur le point de changer, grâce à l’outil pionnier de simulation de systèmes complets SLX, qui prend en compte simultanément le matériel et les logiciels. Le financement de l’UE du projet FuSy a permis des améliorations considérables, son optimisation et sa validation.
Mise en œuvre simplifiée du calcul accéléré
Le calcul accéléré repose sur un traitement parallèle massif et des «accélérateurs» extrêmement performants pour certains types d’opérations et d’algorithmes. Ces derniers comprennent des processeurs graphiques (GPU) et des accélérateurs d’intelligence artificielle. Décharger les tâches courantes sur ceux-ci plutôt qu’utiliser l’unité centrale de traitement (CPU) augmente la vitesse de calcul et améliore l’efficacité énergétique. En outre, le matériel adaptable, comme les réseaux de portes programmables par l’utilisateur (FPGA) et les plateformes d’accélération de calcul adaptatif (ACAP), ouvre la voie à des accélérateurs matériels programmables et à un traitement personnalisé. Jusqu’à présent, l’orchestration d’une telle symphonie de dispositifs hétérogènes reposait sur un codage manuel laborieux et des simulateurs «câblés» prêts à l’emploi. Cette tâche difficile et fastidieuse nécessitait une expertise matérielle de haut niveau. Selon Raphael Bruns, de Xilinx (et anciennement de Silexica) et coordinateur du projet FuSy, le projet FuSy s’est fixé pour objectif de soutenir la «démocratisation» du calcul accéléré, en permettant aux développeurs de logiciels de programmer et d’utiliser de manière efficace ces dispositifs hétérogènes.
L’automatisation accélère le développement des applications
Le projet FuSy a soutenu l’extension de l’outil de simulation des performances de Silexica pour inclure l’exploration de l’espace de conception sur les dispositifs cibles, l’orientation de l’utilisateur et l’automatisation des processus d’analyse, d’optimisation et d’intégration des logiciels. Ce qui prendrait des mois avec les méthodes de pointe actuelles peut désormais être accompli en quelques heures seulement. Raphael Bruns en apporte la preuve concrète: «La solution de Silexica a surpassé de 43 % l’algorithme optimisé manuellement conçu pour la cryptographie post-quantique à l’Institut national des normes et de la technologie aux États-Unis et a ramené trois mois d’efforts manuels à quelques jours.» En outre, l’exploration de l’espace de conception a révélé des solutions à faible latence mais à forte consommation matérielle sur le FPGA ciblé. La solution permet aux utilisateurs de définir le degré de priorité de la latence par rapport à la consommation.
Ouvrir la voie au sein d’une nouvelle équipe
La société et son outil de simulation de système complet convenaient parfaitement à Xilinx, la société américaine pionnière dans la vente de silicium qui a inventé le FPGA, le système sur puce programmable et l’ACAP. Silexica est maintenant une filiale dont les solutions logicielles soutiennent la programmation des dispositifs matériels de Xilinx. Toujours basée à Cologne, en Allemagne, l’équipe se développe rapidement, attirant des talents qui stimuleront son évolution vers un centre d’excellence pour les compilateurs, l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle. «Nous accélérons nos efforts de démocratisation grâce à des niveaux d’abstraction et d’automatisation toujours plus élevés. Le monde est sur le point de connaître une révolution majeure des technologies intelligentes qui va transformer notre société, notre économie et notre industrie. Silexica et Xilinx entendent alimenter cette révolution avec des solutions pour les plateformes de calcul adaptatif et haute performance de la prochaine génération», conclut Raphael Bruns.
Mots‑clés
FuSy, calcul, simulation, accélérateur, calcul accéléré, FPGA, Silexica, logiciel, matériel, ACAP, Xilinx
