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Comment votre écran Retina contribue à rendre les superordinateurs plus puissants que jamais
Plus tôt cette semaine, le supercalculateur Titan au Laboratoire national d'Oak Ridge dans le Tennessee a été nommé le supercalculateur le plus rapide du monde . Il a pu effectuer près de 18 quadrillions de calculs à virgule flottante par seconde dans le Référence LINPACK (l'indicateur de vitesse standard de l'industrie du calcul haute performance) en accélérant ses 560 640 processeurs avec unités de traitement graphique de NVIDIA . Curieusement, ce même Architecture GPU Kepler fournit également la puissance graphique des écrans Retina sur le nouveau Macbook Pro . Ce n'est pas une coïncidence. Sans le désir incessant des consommateurs ordinaires pour des expériences utilisateur de nouvelle génération – des écrans plus nets pour leurs ordinateurs portables, de meilleurs graphismes pour leurs jeux, des batteries plus durables pour leurs appareils mobiles – la superinformatique scientifique serait un peu foutue.
Un supercalculateur Cray-2 de 1985. Un iPad 2 a une puissance de traitement équivalente.
Il faut environ un milliard de dollars pour développer un processeur hautes performances, explique Steve Scott, CTO Tesla chez NVIDIA. Le marché des supercalculateurs n'est pas assez grand pour soutenir le développement de ce matériel. Heureusement, NVIDIA est pris en charge par des millions et des millions de joueurs qui souhaitent une puissance de traitement toujours plus rapide pour leurs jeux. Nous pouvons prendre les mêmes processeurs qui sont conçus pour exécuter des graphiques pour les jeux vidéo et les utiliser pour effectuer les calculs nécessaires pour simuler le climat ou concevoir des moteurs plus économes en carburant.
Les GPU sont utilisés depuis des années pour accélérer les supercalculateurs. Avant cela, les puces grand public (COTS) ont révolutionné le supercalcul en remplaçant les processeurs personnalisés coûteux qui avaient fait des entreprises comme Cray célèbre. Dans la plupart des domaines de la science, l'innovation s'écoule des gouvernements et des universités vers l'industrie et les applications grand public. Mais à mesure que le calcul haute performance atteint la théorie et l'expérimentation en tant que troisième pilier de la découverte scientifique, l'inverse est vrai. Des légions de joueurs obsédés par Skyrim et de mamans porteuses d'iPad sont le moteur qui pousse l'innovation technique vers les scientifiques et les chercheurs.
Et qu'est-ce qui motive tous ces joueurs et mamans à continuer d'être obsédés, désireux, améliorés et achetés, année après année ? Expérience utilisateur. Apple ne développe pas d'écrans Retina (et NVIDIA ne crée pas les GPU pour les alimenter) simplement parce que. Quand Apple a facturé ses Power Mac G4 comme premier superordinateur de bureau (parce qu'il pouvait effectuer plus d'un milliard de calculs en virgule flottante par seconde) il y a plus de dix ans, ce n'était pas parce qu'ils voulaient que les informaticiens en fassent cinq. C'était parce qu'un gigaflop était une puissance de calcul suffisante pour assurer (à l'époque) une expérience utilisateur transparente et à la demande pour les consommateurs ordinaires.
Le prochain grand jalon à atteindre pour le supercalcul est le soi-disant exascale , où les ordinateurs peuvent exécuter 1018 calculs par seconde – mille fois plus puissant que les machines pétascales d'aujourd'hui comme Titan, et assez (selon certains chercheurs) pour rendre possibles des exploits magiques de simulation, comme le dépistage de conceptions de médicaments potentiels contre chaque classe de protéines vivantes connues, donc que tout effet secondaire possible peut être prédéterminé.
Mais l'obstacle pour atteindre l'exascale n'est pas la puissance de traitement, c'est la consommation d'énergie. Et donc encore une fois, l'expérience utilisateur ordinaire peut être ce qui nous amène à la prochaine génération de supercalcul, alors que les scientifiques et les ingénieurs expérimentent l'utilisation d'architectures de puces mobiles à ultra-basse consommation telles que ARM pour tordre toujours plus FLOPS par watt hors de leurs machines. Après tout, la principale raison pour laquelle la puce de votre téléphone est beaucoup plus économe en énergie que celle de votre ordinateur de bureau est de garantir que votre batterie dure plus de 15 minutes. (Et pour vous assurer que le téléphone ne brûle pas à travers votre pantalon. Ce serait une expérience utilisateur assez terrible.)
Les supercalculateurs eux-mêmes offrent une expérience utilisateur impitoyablement primitive : les chercheurs codent souvent eux-mêmes leurs applications en utilisant Fortran , et interagissez avec eux à l'aide de la ligne de commande. Comme ils le devraient, aucun de ces pétaflops ne devrait être gaspillé avec des frivolités d'interface utilisateur que le reste d'entre nous tient pour acquises. Mais ce sont ces frivolités mêmes - et notre désir vorace d'en obtenir des plus rapides, plus forts, meilleurs et plus jolis chaque année - qui rendent possible la superinformatique.