MtoM Mag - Le journal de l'MtoM.
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La compétition acharnée entre les grands fabricants des processeurs utilisés pour de telles machines a également largement contribué à l’évolution des « ordinateurs » grand public ou industriels. A tel point que la puissance des HPC « d’antan » tient dans une poche aujourd’hui, l’Iphone 4 par exemple possédait autant de puissance que le premier HPC du TOP500 25 ans plus tôt (le CRAY-2 exhibait fièrement ses 1,9 Giga Flops en 1985).
Si les HPC sont généralement la propriété de laboratoires et centres de Recherche, le calcul intensif et le stockage de masse sont maintenant heureusement accessibles à tous les industriels via les services des fournisseurs d’infrastructure Cloud. Microsoft, Amazon, Google… OVH en France proposent en plus de leurs infrastructures, des applications « As a Service » de BI (Business Intelligence), de visualisation, de reporting, de prédiction avec l’analyse Big Data et intègrent depuis peu l’Intelligence Artificielle (IA), les technologies cognitives et autres algorithmes de Machine Learning. Dorénavant l’IA n’est plus réservée aux seuls détenteurs de HPC : GPU (Graphic Processing Unit), FPGA (Field Programmable Gate Arrays), NVMe (Non-Volatile Memory Express) ont maintenant investi les datacenters et permettent d’envisager avec optimisme l’expansion des applications d’IA très gourmandes en ressources. Cette « démocratisation » de l’IA est d’ailleurs l’une des tendances annoncées par le cabinet GARTNER pour l’année 2018.
En parallèle de ces hallucinantes évolutions (merci Moore), le volume de données à stocker et à traiter continue sa forte progression : le Cabinet IDC estime qu’entre 2018 et 2025 il sera multiplié par 8 ! Photos, vidéos… mais surtout les « mégadonnées » d’origines diverses (expériences, observations, réseaux de capteurs, Internet…) font décoller ces chiffres en ajoutant même des contraintes supplémentaires aux processus de traitement. Ainsi, dans le monde industriel, les applications générant des données souvent critiques, nécessitent un haut degré de sécurité, une faible latence réseau, un réseau de communication fiable et une large bande passante… surtout lorsqu’il s’agit d’IIoT (Industrial Internet of Things). Ces nouvelles contraintes interdisent parfois la seule utilisation d’une infrastructure déportée Cloud, et font naître un nouveau besoin : le « superordinateur » local ou embarqué (véhicules autonomes, transports), offrant de hautes capacités de calculs, traitements et stockage dans ces environnements physiques industriels contraints. On parle alors de HPEC pour High Performance Embedded Computer mais High Performance Edge Computer lui va à merveille. Les techniques et méthodes de calcul haute performance jusqu’ici isolées se retrouvent aujourd’hui au coeur de processus mêlant production, analyse et stockage de données, modélisation et simulation numérique, calcul statistique et prédictif, intelligence artificielle … Les acteurs côté matériel et logiciel doivent alors s’adapter.
Cette adaptation n’est pas triviale puisqu’il faut fusionner deux univers jusqu’ici relativement distincts : le monde de l’électronique embarquée et celui des technologies HPC, dont les contraintes environnementales ou d’intégration n’ont rien en commun.
Eurotech vit particulièrement bien cette transition : constructeur de HPC à haute efficacité énergétique et en parallèle fabricant historique de calculateurs embarqués en milieux sévères, l’évolution vers ces nouveaux systèmes avait été anticipée. La fusion de nos compétences et expériences a fait naître notre gamme de HPEC bénéficiant de la technologie de refroidissement à eau « chaude » imaginée pour nos « green » HPC. Eurotech avait d’ailleurs placé en 2013 deux de ces HPC sur les deux premières marches du GREEN500 (petit frère du TOP500) classant les supercalculateurs selon leur performance Flops/W !
Ainsi nos HPEC bénéficiant d’expertises croisées sont conçus pour apporter les capacités de calcul d’un centre de données à des applications déployables sur le terrain. Avec une conception compacte sans ventilateur et sans ventilation, un système de refroidissement précurseur et innovant, facilitant l’intégration, une efficacité énergétique soignée et un boîtier robuste, ce type de calculateur ouvre des perspectives nouvelles permettant aux ingénieurs d’utiliser des technologies jusque là confinées dans des laboratoires, dans des applications industrielles concrètes et de façon fiable.
Grâce à ces nouvelles installations, les traitements gourmands en puissance ainsi que les algorithmes d’Intelligence Artificielle pourront s’exécuter en local, devenant ainsi moins dépendants des bandes passantes des réseaux et des temps d’exécution. En effet, si les projets IoT génèrent, traitent et agrègent, dans la majorité des cas, des données de quelques octets venant de multiples capteurs simples, certains traitements nécessitent des puissances de calculs importantes (analyse vibratoire par exemple). Pour d’autres, lorsque des données graphiques sont à intégrer à l’analyse, la question ne se pose même pas.
Ces supercalculateurs embarqués, capables de compiler des réseaux neuronaux pour les applications de Deep Learning, sont la clé de la densification des systèmes IA. On pense évidemment aux véhicules et engins autonomes mais bien d’autres pourront bénéficier de cette possibilité d’Intelligence Artificielle locale.
La miniaturisation et l’optimisation vont continuer et nous bénéficierons encore quelques années de la loi de Moore pour confirmer notre escalade de puissance exponentielle. Le premier HPC exaflopique (1018) est annoncé d’ici 2-3 ans environ et l’ordinateur Quantique viendra bientôt renforcer les compétences des superordinateurs. Il n’y a pas de risque à prédire que la prochaine décennie verra des avancées considérables en Intelligence Artificielle (encore adolescente aujourd’hui) et en développement de systèmes embarqués ultrapuissants, intelligents, fiables et économes en énergie. D’ailleurs, ces systèmes embarqués du futur feront-ils de notre Avenir l’un de ceux imaginés par les grands auteurs d’anticipation ?
