Skip to main content

Article Category

Article à la une

Article available in the folowing languages:

En vedette - Un réseau pour guider l'avenir de l'informatique

La loi de Moore, l'observation faite par le cofondateur d'Intel Gordon E. Moore selon laquelle le nombre de transistors sur une puce double environ tous les deux ans, s'est révélée être exacte pendant un demi-siècle. Ainsi, nous transportons aujourd'hui dans nos poches plus de puissance de calcul dans nos téléphones portables que n'aurait pu en comporter un ordinateur de la taille d'une maison dans les années 1960. Mais vers 2020, la loi de Moore commencera à atteindre ses limites: les lois de la physique finiront par faire obstacle à une augmentation de la densité des transistors, mais d'autres facteurs tels que la chaleur, la consommation énergétique et le coût devraient ralentir l'augmentation de cette performance encore plus tôt.

Économie numérique

En même temps, le monde est confronté à une explosion de données, avec des humains et des machines générant, emmagasinant, partageant et ayant accès à des quantités croissantes de données sous différentes formes et sur une multitude de dispositifs qui requièrent des processeurs toujours plus performants et à meilleure efficacité énergétique. Comment les systèmes informatiques, désormais à l'ère post-Moore, font-ils face à cette demande accrue? C'est une question ouverte, mais à laquelle les chercheurs européens s'efforcent de répondre, en grande partie grâce aux efforts de HiPEAC (1), un «réseau d'excellence» des mondes universitaire et industriel qui a contribué à orienter la recherche sur les systèmes informatiques européens depuis 2004. Aujourd'hui dans sa troisième incarnation, soutenu depuis quatre ans à hauteur de 3,8 millions d'euros par un financement de la Commission européenne, ce projet est devenu le réseau de systèmes informatiques le plus visible et à plus grande envergure d'Europe. «HIPEAC a été mis en place avec trois objectifs principaux: regrouper les mondes de l'université et de l'industrie, rassembler les développeurs de matériel et de logiciel et créer une réelle communauté des systèmes informatiques visible en Europe. Sur ces fronts, et sur beaucoup d'autres, nous avons incontestablement réussi», déclare Koen De Bosschere, professeur du laboratoire des systèmes informatiques de l'université de Gand, en Belgique, et coordinateur du réseau HiPEAC. Les conférences et évènements de mise en réseau d'HIPEAC sont désormais suivis par des centaines de chercheurs universitaires et des représentants industriels d'Europe et d'ailleurs; les universités d'été organisées par le réseau ainsi que les ateliers et les bourses d'échange entre universités aident les chercheurs à se former dans les domaines nouveaux et émergents de la théorie et la technologie des systèmes informatiques. En outre, la feuille de route biannuelle du projet est devenue une directive pour les secteurs public et privé, exposant les domaines dans lesquels le financement de la recherche devrait être consacré. «Nous avons désormais un portefeuille comportant 30 à 40 projets de systèmes informatiques avec lesquels nous travaillons. Les chercheurs impliqués assistent à nos évènements, lesquels sont devenus l'une des principales opportunités de mise en réseau du secteur, et de nombreux projets ont en fait émergé de la rencontre de certaines personnes lors de nos conférences», fait remarquer le professeur De Bosschere. Il évoque, par exemple, le projet EuroCloud, qui a débuté en 2010 avec un financement de 3,3 millions d'euros de la Commission européenne. Coordonné par ARM, concepteur de microprocesseurs au Royaume-Uni, le projet met au point des serveurs sur puce utilisant des cœurs de processeurs ARM multiples et intégrant le DRAM en 3D dans le but de réduire la consommation énergétique et les coûts des centres de données jusqu'à 90%. L'idée du projet est apparue pour la première fois à la conférence de l'HiPEAC qui s'est tenue à Chypre en 2009, explique le professeur De Bosschere. «Ce genre d'opportunités de mise en réseau montre qu'elle peut réellement promouvoir la collaboration et l'innovation.» Une feuille de route des enjeux et des opportunités pour l'Europe Parallèlement, la feuille de route d'HiPEAC, dont une nouvelle édition devrait être publiée cette année, est devenue une sorte de guide pour l'avenir de la recherche sur les systèmes informatiques en Europe. «Nous n'avons pas vraiment commencé avec cet objectif en tête, mais la Commission s'en est rendue compte, a pris conseil auprès de l'industrie, a trouvé les enjeux que nous avions identifiés pour être précis et a commencé à l'utiliser afin de rassembler le financement de la recherche», explique le coordinateur d'HiPEAC. «Depuis que nous avons produit la première édition en 2008, le financement de l'UE dans le secteur a presque triplé et le prochain appel devrait offrir environ 70 millions d'euros.» En ce qui concerne les court et moyen termes, la dernière édition du rapport HiPEAC conclue que la spécialisation des dispositifs informatiques est la voie la plus prometteuse, mais également la plus difficile pour améliorer considérablement la performance des futurs systèmes informatiques. Dans ce sens, HiPEAC a identifié sept objectifs de recherche concrets - de l'efficacité énergétique à la complexité et la fiabilité du système – concernant la conception et l'exploitation des systèmes hétérogènes spécialisés. Mais à long terme, les chercheurs d'HiPEAC affirment qu'il faudra poursuivre les directions de la recherche qui révoquent les systèmes classiques et leurs limites traditionnelles en terme de matériel/logiciel, en effectuant des recherches sur de nouveaux dispositifs et de nouveaux paradigmes informatiques, tels que les systèmes bio-inspirés, l'informatique stochastique et l'informatique en essaim. «L'adoption des tendances et des approches actuelles nous limitent relativement, mais à long terme nous exigerons et aurons toutefois besoin de davantage de puissance de calcul plus fiable, consommant moins d'énergie, produisant moins de chaleur et pouvant être intégrée dans des dispositifs plus petits. Davantage de puissance de calcul signifie davantage d'applications et des marchés totalement nouveaux; il suffit d'observer l'avènement des téléphones intelligents et des tablettes au cours des cinq dernières années pour comprendre», affirme le professeur De Bosschere. «Pour le secteur, cela signifie qu'aujourd'hui, une seule personne n'aura pas un seul ordinateur de bureau ou portable, mais trois ou quatre dispositifs.» Et, à l'avenir, le professeur prévoit des dispositifs à la performance encore plus élevée permettant beaucoup plus d'actions qu'il est possible, voire imaginable, d'envisager aujourd'hui: des réseaux de neurones bio-inspirés alimentant des applications d'extraction de données à 1% de la consommation énergétique des centres de données actuels, par exemple, ou des téléphones intelligents pouvant analyser un prélèvement sanguin, séquencer l'ADN et détecter un virus en l'espace de quelques minutes, et non pas en plusieurs jours, comme cela est actuellement nécessaire aux systèmes informatiques des laboratoires. «Les applications potentielles pour la technologie informatique touchant presque chaque aspect de notre vie sont pratiquement interminables - nous devons simplement faire en sorte d'voir suffisamment de puissance de calcul pour les faire fonctionner», ajoute-t-il. Le projet HiPEAC a été financé au titre du septième programme-cadre (7e PC) de l'Union européenne. Lien au site web du projet: - HiPEAC Liens utiles: - Site web dédié à la stratégie numérique de la Commission européenne Liens à des séquences vidéo/audio connexes: - HiPEAC Vision: 'Keep it simple for humans and let the computer do the hard work' Liens aux actualités connexes: - En vedette - Une structure «verte» pour le nuage