Plus de cœurs à l'ouvrage dans les serveurs
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D’importantes économies d’énergie peuvent être réalisées en réorganisant l’architecture intérieure des processeurs utilisés dans les grands centres de calculs informatiques, révèle une étude réalisée par des chercheurs de l’EPFL dans le cadre du centre de recherche EcoCloud.
Informations en streaming, réseaux sociaux, jeux, services en ligne, banques de données… Le nombre de clics réalisés sur le net n’arrête pas d’augmenter. Et chacun d’eux déclenche une avalanche d’opérations informatiques, qui sont assurées par de grandes fermes de serveurs. Or, on estime que 2% de la consommation mondiale d’électricité part déjà dans ces installations. Pour la réduire, des chercheurs de l’EPFL proposent une solution originale. Intégrant des cœurs de processeurs du même type que ceux des smartphones, elle permettrait de diviser par quatre le niveau d’énergie nécessaire. Leur travail a été réalisé dans le cadre du centre de recherche EcoCloud, réunissant plusieurs laboratoires de l'Ecole et visant au développement des techniques de cloud computing. Il a récemment fait l’objet d’un article dans la revue IEEE Micro.
Les grandes sociétés du monde digital – Facebook, Google, Microsoft… - se dotent toutes de fermes gigantesques et surpuissantes, comprenant des dizaines de milliers de serveurs. Pour les rendre moins gourmandes en énergie et moins coûteuses, on essaie d’améliorer l’efficacité des puces électroniques ou de maximiser leur nombre au sein des processeurs. Mais ces pistes ont atteint leurs limites.
La solution proposée par les chercheurs d’EcoCloud, nommée «scale-out processors», part d’une autre idée. Il s’agit de réorganiser et d’optimiser le design des processeurs au sein même des serveurs. Au lieu de compter peu de cœurs très puissants, comme c’est le cas actuellement, les processeurs comprendront de nombreux cœurs mais d’une puissance moindre. Chacun pourra ainsi répondre à davantage de demandes.
Trop puissants
«Car la grande majorité des requêtes faites sur Internet ne requièrent pas d’analyses compliquées et font appel essentiellement à la mémoire, relève Boris Grot, chercheur au Laboratoire d’architecture de systèmes parallèles (PARSA). Or, les processeurs utilisés jusque là sont dessinés pour assurer toute une gamme de tâches, allant de calculs scientifiques complexes au gaming. Ils sont en fait beaucoup trop puissants pour la plupart de ces demandes de base. Ils ne sont donc pas utilisés de manière optimale».
Les chercheurs combinent en fait les atouts de petits cœurs de nouvelle génération, développés pour des appareils de type smartphones et dont l’architecture est plus simple, mais permet une grande efficacité de traitement. Concentrés en nombre au sein d’une puce de grande taille, ils répondent plus directement à l’utilisation actuelle des serveurs. Après avoir étudié et comparé plusieurs designs, l’équipe d'Ecocloud est arrivée à la conclusion que cet arrangement permet de maximiser l’espace au sein des processeurs et d’améliorer grandement leur performance.