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Larrabee, le processeur Intel du troisième type

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L'informatique arrive peut-être à la veille d'un tournant décisif en déplaçant certaines fonctions habituellement dévolues au processeur (CPU) vers le GPU, ou processeur graphique.

Siège d'Intel à Santa Clara (Californie). Crédit Intel.

Que l'on ne s'y trompe pas : actuel numéro un du marché des processeurs, Intel est aussi le plus grand vendeur de cartes graphiques grâce à ses puces intégrées. L'expérience dans ce domaine ne lui fait donc pas défaut, mais la palme dans les cartes graphiques "pures" appartient désormais à AMD, depuis le rachat d'ATI. Celui-ci s'enorgueillit d'ailleurs de sa dernière carte graphique professionnelle, la FireStream 9250, affichant un téraflop pour une consommation de 150 watts, et disponible pour la modique somme de 1000 dollars...

Est-ce ce rachat, la menace de la concurrence ou les possibilités entrevues qui ont donné des ailes à Intel, ou bien le fondeur a-t-il tout simplement voulu franchir une nouvelle étape ? Toujours est-il qu'il vient de remettre au jour le projet Larrabee, autrefois instigué pour des besoins... militaires, en passe de se voir appliqué à une utilisation domestique.

Larrabee

L'architecture Larrabee définit l'organisation de plusieurs cœurs sur une même puce, qui ne sont pas forcément identiques. Mais ce qui est nouveau ici, c'est que ce principe n'est pas appliqué à l'unité centrale ou CPU (ce qui est déjà courant), ni même au processeur graphique (il existe déjà des GPU à 256 cœurs), mais bien à une nouvelle catégorie de processeurs utilisés à la fois comme GPU et coprocesseur du CPU.

Processeur à quatre coeurs d'Intel. Crédit Intel.

Les GPU, en effet, prennent progressivement le pas sur les CPU au point qu'on n'en oublierait qu'ils ne servent qu'à dessiner le contenu graphique de ce que nous voyons à l'écran. Certes leur puissance est énorme, constamment tirée vers le haut par des jeux vidéo de plus en plus élaborés, mais en bureautique et application domestique, à part peaufiner l'aspect d'Aero, il faut bien reconnaître qu'ils sont largement sous-employés. Alors, pourquoi ne pas détourner une bonne part de leur puissance de calcul vers l'application ?

Premiers indices

Les informations ayant filtré d'Intel jusqu'à présent sont encore fragmentaires, et on en saura probablement plus après le salon Siggraph 2008, qui se tiendra du 11 au 15 août. Mais on peut déjà définir la nouvelle puce comme un multi-cœur basé sur 8 à 48 processeurs (à terme des centaines) d'architecture X86. Celle-ci, qui était aussi celle des premiers ordinateurs, a été conservée afin de s'assurer une compatibilité avec les programmes actuels ou même anciens. Mais toute ressemblance s'arrête là, car ces cœurs sont adressés en 64 bits, avec une capacité de calcul vectoriel de 16 opérations par cycle d'horloge. Et afin de rester dans la lignée de ses prédécesseurs sans désorienter les programmeurs, le nouveau processeur supportera OpenGL et DirectX.

Il n'y a pas encore d'indication, au niveau actuel, concernant la vitesse d'horloge de la "bête" (on parle de 1 Ghz par cœur pour commencer, de 32 cœurs à 2 Ghz ensuite), et sa mémoire cache serait de niveau L2 (modules de 256 K). Mais le meilleur est à venir...

Que de chemin parcouru ! Crédit Intel.

Une rupture technologique

La grande nouveauté ne se situe cependant pas au niveau de l'architecture du processeur, qui ne fait qu'extrapoler ce qui existe déjà, mais bien au niveau de la souplesse du code.

Souplesse du code ? Jusqu'ici, tous les processeurs commercialisés, de quelque fondeur qu'ils soient, comportent un jeu d'instructions qui en font la puissance et en déterminent les caractéristiques logiques. Mais ce code est immuable. Or avec Larrabee, Intel veut introduire la notion de code ouvert, à l'opposé de l'ensemble du marché actuel.

Concrètement, le jeu d'instructions pourrait être optimisé selon le comportement du logiciel, ou même du système d'exploitation. Intel s'engage ainsi à fournir aux développeurs des interfaces de programmation permettant de personnaliser le jeu d'instruction du processeur, et ainsi de déterminer son fonctionnement. Avec, en corollaire, la possibilité d'utiliser la nouvelle puce non plus exclusivement pour l'affichage, mais bien en tant que coprocesseur du CPU pour les applications les plus gourmandes.

Si le raisonnement d'Intel est confirmé, on obtiendrait donc, à terme, un processeur indifférent au système d'exploitation utilisé, susceptible d'accepter n'importe quel programme pourvu qu'il soit correctement piloté. Mais cette solution, aussi prometteuse soit-elle, a aussi ses défauts puisqu'elle exigera un important travail de la part des programmeurs qui, en finalité, décideront de son succès... ou de son rejet.

En attendant, les Supercalculateurs Cray viennent de faire savoir qu'ils intégreraient désormais les processeurs Intel ainsi que la technologie Larrabee, alors qu'ils avaient jusqu'à présent l'habitude de travailler avec AMD. La première machine est prévue pour 2010/2011. Un signe ?

Et ce rapprochement entre CPU et GPU amorce-t-il la disparition de ceux-ci au profit d'une future puce unique, rassemblant et optimisant toutes les fonctions pour une consommation moindre et, à terme, plus économique ? Les voies de l'informatique sont impénétrables...

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