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Modèles et théorie
Il y a 30 ans, Gordon Moore énonçait ce qui est devenu la "loi de Moore", qui dit : "Le nombre de transistors dans un microprocesseur double tous les 18mois". Ce qui a été rapidement transformé en "La puissance double tous les 18mois", bien que cela soit une traduction erroné des mots de Moore. Qu'en est-il ?
Si la puissance double tous les 18mois, la puissance suit une loi du type :
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où P est la puissance au temps considéré, P0 celle au temps pris comme initial, t le temps considéré, et t0 le temps pris comme initial. Ici, P0 sera la puissance en juin 2000, t le nombre de mois depuis janvier 2000, et t0=6 (le nombre de mois entre janvier 2000 et juin 2000, ce qui facilite les calculs, ce paramètre étant juste "un décalage de l'origine") |
Nous allons donc réaliser une régression pour déterminer la justesse de ce modèle :
Le calcul va porter sur les 18 mois. Appelons donc d la durée nécessaire pour doubler la puissance de calcul du top500. Il suffit de faire une régression linéaire en traçant ln(P/P0) en fonction de t-t0, où A et T sont les paramètres recherchés. |
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| On obtient alors : R² = 0,992852..., soit une bonne approximation, étant donné la nature complexe du phénomène et la simplicité de l'étude et : |  |
soit, non pas un doublement tous les 18mois, mais tous les 13mois et 10jours environ. La puissance est multipliée par 2,55 tous les 18mois. Soit bien plus rapide que ce qui est généralement admis.
Venons en maintenant à la puissance par cpu, en calculant Rmax/Nb CPU. Le même type de calcul nous donne un doublement tous les 23mois (R² = 0,9866, ce qui est nettement moins bon), ce qui encore une fois semble bien loin des 18mois.
Terminons ces calculs par "l'efficacité moyenne" de chaque famille de CPU :
On voit là les CPU spécifiquement développé pour les supercalculateurs : Nec & Cray, qui domine largement la moyenne. On voit également au dessus de la moyenne Itanium2, Power 5 & 4+ (bi core tous les deux), SR8000 et ... Xeon.
Les Xeons, si on résume, sont issus d'une architecture présentée comme une erreur par beaucoup de personnes, Netburst, ils chauffent énormément, ce qui leur interdit d'être trop proche les uns des autres, etc. Cependant, ils représentent 46.4% des supercalculateurs, 34.77% des CPU, 37.4% du Rmax total... Et comble dans ce domaine, ils sont, pour la plupart, UNIQUEMENT 32 bits... tout comme les PowerPC440 qui animent le numéro 1, Blue Gene /L.
- Conclusion
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Ce petit tour d'horizon du marché des supercalculateurs montre clairement que les constructeurs s'oriente vers des solutions "standards" : solutions Intel ou IBM, à l'exception des cas spécifique que sont NEC et Cray (qui a toujours dit qu'utiliser des processeurs développé spécifiquement pour les supercalculateurs étaient la meilleure solution). Cette évolution nuit à la "CPU-diversité" car nombre de bonnes architectures sont appelées à disparaître a court ou moyen termes. C'est le cas pour les PA-RISC et les Alpha, dont les morts sont programmées. Cela semble être plus lointain pour les Sparc, car le marché des stations les porte encore, mais pour combien de temps, sachant que Sun monte maintenant des stations x86-64 à base d'AMD Opteron. Le destin des MIPS dans les supercalculateurs semble lui aussi scellé, car SGI ne monte désormais plus que des Itanium2 dans les supercalculateurs, et s'orientera probablement aussi vers cette solution en station, même si pour l'instant, les MIPS sont toujours au coeur de la majorité des stations Silicon Graphics. Cet article a également montré que la puissance des CPU augmente bien moins vite que celle des supercalculateurs, ce qui est rendu possible par l'augmentation du nombre de CPU, qui masque le décalage entre les besoins en calculs et les possibilités offertes par la technologie des microprocesseurs. |
