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Le prochain GPU d'Intel, appelé Ponte Vecchio, sera compatible avec ARM,
Alors que l'héritage européen d'ARM est en train de s'effriter

Le , par Bruno

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Intel réoriente ses ambitions sur le maché des GPU et choisi de diversifier son produit pour qu'ils puissent fonctionner avec des architectures autres que les puces x86. Le prochain GPU d'Intel, appelé Ponte Vecchio, sera utilisé dans les superordinateurs équipés de puces ARM fabriquées par la société SiPearl. Ces ordinateurs seront en production en 2023, a déclaré Philippe Notton, PDG de SiPearl. Les processeurs ARM de SiPearl, appelés Rhea, sont également dotés de contrôleurs RISC-V. Ce type de matériel suscite l'intérêt des clients désirant des systèmes hautes performances en Europe, a déclaré Notton. Il y a quelques jours, Intel a annoncé qu'il mettait son GPU Ponte Vecchio dans des ordinateurs haute performance avec le CPU Rhea de SiPearl.

Les semi-conducteurs sont les cerveaux derrière la technologie qui imprègne toutes nos interactions. Le réseau mondial de communication, chaque interaction avec les réseaux sociaux, chaque expérience de vente au détail, et chaque véhicule, hôpital, ferme et usine créant une valeur sociétale et économique dans le monde entier. Elles alimentent également les technologies de pointe qui assurent notre sécurité. Lors de sa première intervention depuis son arrivée à la tête d'Intel en février, le PDG Pat Gelsinger a prédit que les semi-conducteurs représenteront plus de 20 % de la nomenclature totale des véhicules haut de gamme d'ici 2030. Ce qui représente un taux de croissance cinq fois supérieur par rapport au chiffre de 4 % de 2019. Jusqu'à présent, seule une poignée d'entreprises ont réussi à intégrer les technologies nécessaires pour graver des éléments toujours plus petits dans le silicium, et la maîtrise de la lithographie dans l'ultraviolet extrême (EUV) par TSMC a contribué à la catapulter en tête du peloton.


« La première étape pour progresser est d'admettre que nous avons un problème, a expliqué Koduri. Chez Intel, nous avions un problème qui durait depuis presque une décennie. Nous étions en retard sur la densité de calcul à haut débit et la prise en charge des mémoires à large bande passante, deux mesures essentielles pour le HPC et l'IA et qui sont les pierres angulaires de l'architecture GPU. » Il a ensuite fait présenter ce graphique, qui montre le chemin parcouru par Intel et celui qu'il va parcourir avec Ponte Vecchio :


« Nous voulions vraiment combler cet écart d'un seul coup, il nous fallait donc un "moonshot" poursuit Koduri. Nous nous sommes fixé des objectifs très ambitieux. Nous avons lancé une toute nouvelle architecture conçue pour l'évolutivité, conçue pour tirer parti des technologies de silicium les plus avancées. Et nous nous sommes lancés sans crainte. »

SiPearl développe également des processeurs pour répondre à l'objectif de l'Union européenne de fabriquer des puces et de construire un superordinateur exascale basé sur des puces locales d'ici 2023. Ponte Vecchio est associé à des puces Xeon Scalable portant le nom de code du prochain superordinateur Aurora, qui offrira des performances de deux exaflops. Le méga GPU offre 45 téraflops de performance FP32. Il compte près de 100 milliards de transistors et est basé sur une conception empilée dans laquelle jusqu'à 128 cœurs graphiques Xe sont étroitement liés dans un maillage.

Pat Gelsinger, PDG d'Intel, et ses collaborateurs accélèrent la cadence et multiplient les annonces depuis le début de l'année. En mars, la société avait annoncé qu'elle investirait 20 milliards de dollars dans une nouvelle usine de semiconducteurs pour fabriquer ses propres puces, mais aussi pour d'autres projets. En juillet, elle a précisé que la mise en place de la nouvelle usine sera effective et a dévoilé sa feuille de route pour les cinq prochaines années. La nouvelle activité de fonderie devrait lui permettre de rattraper son retard, mais aussi de reprendre de l'avance sur ses concurrents asiatiques TSMC et Samsung Semiconductor.

La société taïwanaise et la société sud-coréenne Samsung sont les deux seules entreprises de semi-conducteurs qui utilisent actuellement l'EUV pour produire des puces logiques à l'échelle commerciale, et TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) domine à l'avant-garde, fabriquant plus de 80 % des puces de 5 nm dans le monde. « La pénurie de semiconducteurs va gravement perturber la chaîne d'approvisionnement et limiter la production de nombreux types de produits et d'équipements électroniques en 2021 », a déclaré en mai Kanishka Chauhan, principal analyste de recherche chez Gartner. « Les fonderies augmentent les prix des plaquettes et, à leur tour, les fabricants de puces augmentent les prix des appareils », a-t-elle ajouté.

Comme indiqué par Koduri, Intel a besoin de quelques projets ambitieux et révolutionnaires entrepris sans aucune attente de rentabilité à court terme pour se remettre en position de concurrent dans le domaine des CPU, des GPU et des FPGA. La concurrence se fait sentir de tous les côtés. Mais si Ponte Vecchio est livré au début de l'année prochaine comme prévu, alors Intel a une chance d'obtenir la part qui lui revient sur un nouveau marché. En août de cette année, Intel a annoncé qu'il veut élargir davantage son activité en se lançant sur le marché des cartes graphiques haut de gamme. En effet, le géant de Santa Clara, en Californie, s'efforce depuis des années d'entrer sur le marché des cartes graphiques haut de gamme pour concurrencer Nvidia et AMD.

Intel cherche à dépasser Nvidia dans le domaine des GPU, tandis que les ARM cherchent à rattraper les x86 dans les systèmes de calcul haute performance. Le superordinateur prétendument le plus rapide du monde, Fugaku, fonctionne avec des processeurs ARM dotés d'extensions vectorielles. Sept des dix superordinateurs restants de la liste Top500 sont équipés de GPU Nvidia avec des puces x86 ou des processeurs Power d'IBM.

Parmi les multiples projets lancés par Intel cette année, Intel a confirmé son intention de construire au moins deux nouvelles usines de semi-conducteurs en Europe. Le PDG Pat Gelsing a exposé ces plans dans un discours-programme prononcé au salon de l'automobile de Munich, déclarant que la société pourrait investir jusqu'à 80 milliards de dollars en Europe au cours de la prochaine décennie. Les usines d'Intel en Europe renforceraient l'approvisionnement en puces européennes, a déclaré Notton, ajoutant que cela donnerait à son entreprise une autre option pour acquérir des puces à un coût raisonnable. « Nous n'avons pas le choix pour l'instant. Il faut qu'elles soient fabriquées à Taïwan, a déclaré Notton. SiPearl et Intel comblent également le fossé logiciel entre les processeurs ARM et le GPU d'Intel L'interface OneAPI d'Intel constitue un guichet unique permettant aux développeurs d'écrire des applications pour tout type de puce ou d'architecture. Ce que nous allons faire avec OneAPI, c'est que vous aurez la conformité entre OneAPI et l'architecture ARM. »


James Reinders, ingénieur chez Intel et expert en calcul parallèle, a annoncé le 08 août que l'adoption de l'architecture open source Low Level Virtual Machine (LLVM) pour le compilateur C/C++ d'Intel était terminée, cette transition s'inscrit dans le cadre des efforts continus d'Intel pour faire de oneAPI la suite d'outils privilégiée pour la programmation de son portefeuille croissant de processeurs divers, notamment les CPU, les FPGA et les GPU. Alors que le compilateur Intel C/C++ classique présente ici un avantage de 18 % par rapport à gcc, le compilateur Intel C/C++ basé sur LLVM présente un avantage de 41 %.

« Nous recommandons que tous les nouveaux projets commencent avec les compilateurs Intel C/C++ basés sur LLVM, et tous les projets existants devraient prévoir de migrer vers le nouveau compilateur cette année. À un moment donné dans le futur, les compilateurs C/C++ classiques entreront en mode Legacy Product Support, signalant la fin des mises à jour régulières de la base de compilateurs classiques, et ils n'apparaîtront plus dans les boîtes à outils oneAPI », a déclaré James Reinders sur le blog d’Intel.

LLVM est une infrastructure de compilateur conçue pour l'optimisation du code à la compilation, à l'édition de liens, voire à l'exécution ou durant les « temps morts » d'un programme, quel que soit le langage d'origine. L'ancienne suite d'outils d'Intel, Parallel Studio XE, a été rebaptisée et reconditionnée lorsque les kits d'outils Intel oneAPI ont été publiés en décembre 2020 ; ces kits contenaient tous les outils Parallel Studio plus un compilateur DPC++ (data parallel C++). Le dernier post sur le blog indique que l'adoption par Intel de LLVM comme architecture de base du compilateur est maintenant terminée et qu'Intel a ajouté ou modifié certaines fonctionnalités pour prendre directement en charge l'architecture Intel.

« On peut s'attendre à ce que les performances des compilateurs Intel C/C++ soient supérieures à celles des compilateurs clang+LLVM de base pour l'architecture Intel. Par défaut, les compilateurs C/C++ d'Intel sont désormais des versions (icx) qui ont adopté l'infrastructure open source LLVM. Nous poursuivons notre forte tradition de contribution aux projets clang et LLVM, y compris les optimisations pour LLVM et clang. Toutes nos techniques d'optimisation ne sont pas mises en amont ; parfois, parce qu'elles sont trop nouvelles, parfois parce qu'elles sont très spécifiques à l'architecture Intel. Il faut s'y attendre et cela est cohérent avec les autres compilateurs qui ont adopté LLVM », a précisé James Reinders.

Intel a annoncé le mois dernier un partenariat avec Sandia National Laboratories (Sandia) pour le lancement de son processeur neuromorphique de nouvelle génération, qui imite le fonctionnement des neurones. « Aujourd'hui, Intel Federal LLC annonce un accord de trois ans avec Sandia pour l’exploration de l'informatique neuromorphique dans le but de resourdre les problèmes de calcul à grande échelle », a déclaré Intel sur son site officiel. Les développeurs peuvent commencer à créer des applications neuromorphes sans avoir accès à du matériel neuromorphe spécialisé et peuvent contribuer à la base de code de Lava, notamment en la portant sur d'autres plateformes.

Sandia lancera ses recherches en utilisant un système Loihi de 50 millions de neurones qui a été livré à ses installations d'Albuquerque, au Nouveau-Mexique. Ce travail avec Loihi jettera les bases de la phase ultérieure de la collaboration, qui devrait inclure la poursuite de la recherche neuromorphique à grande échelle sur l'architecture neuromorphique de prochaine génération d'Intel et la livraison du plus grand système de recherche neuromorphique d'Intel à ce jour, qui pourrait dépasser plus d'un milliard de neurones en capacité de calcul.

Mike Davies, directeur du Neuromorphic Computing Lab d'Intel, explique les efforts de l'entreprise dans ce domaine. « En appliquant les capacités de haute vitesse, de haute efficacité et d'adaptation de l'architecture informatique neuromorphique, les Sandia National Labs exploreront l'accélération des charges de travail à forte demande et à évolution fréquente qui sont de plus en plus importantes pour notre sécurité nationale. Nous nous réjouissons de cette collaboration fructueuse qui mènera à la prochaine génération d'outils, d'algorithmes et de systèmes neuromorphiques capables d'évoluer jusqu'au niveau du milliard de neurones et au-delà », a déclaré Mike Davies.

Selon Intel, l'informatique neuromorphique consiste à repenser entièrement l'architecture des ordinateurs, de bas en haut. L'objectif est d'appliquer les dernières connaissances issues des neurosciences pour créer des puces qui fonctionnent moins comme des ordinateurs traditionnels et plus comme le cerveau humain. Les systèmes neuromorphiques reproduisent la manière dont les neurones sont organisés, communiquent et apprennent au niveau du matériel. Intel considère que sa puce de recherche Loihi et ses futurs processeurs neuromorphes définissent un nouveau modèle d'informatique programmable pour répondre à la demande croissante de dispositifs intelligents et omniprésents dans le monde.

L'intérêt d'Intel à rendre ses GPU compatibles avec ARM, et à travailler avec SiPearl, pourrait avoir de multiples avantages. Intel pourrait recevoir davantage de subventions et de fonds de l'UE pour construire des usines de pointe afin que les puces - qu'il s'agisse de CPU ARM ou de son propre GPU soient rapidement et facilement disponibles pour les clients régionaux.

ARM était la seule option disponible pour SiPearl pour construire une puce de supercalculateur car les options de licence n'étaient pas disponibles pour x86, et RISC-V n'est pas mature, a déclaré Notton. Il a noté la forte présence d'ARM sur la scène européenne des supercalculateurs avec des systèmes comme le Mont Blanc-1 du Barcelona Supercomputing Center, présenté en 2015 et considéré comme l'un des premiers supercalculateurs ARM au monde. Mais SiPearl accélère également le travail sur le RISC-V open-source alors que l'héritage européen d'ARM est en train de s'effriter, a déclaré Notton. Il s'agissait à l'origine d'une société britannique, puis elle a été rachetée par SoftBank, puis le Brexit est arrivé, et elle est en passe d'être rachetée par Nvidia.

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Voir aussi :

Intel achève l'adoption de LLVM et mettra fin aux mises à jour des compilateurs C/C++ classiques, le compilateur Intel C/C++ basé sur LLVM présente un avantage de 41 % par rapport à gcc

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