{"id":390283,"date":"2022-07-18T16:47:34","date_gmt":"2022-07-18T14:47:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.eenewseurope.com\/?p=390283"},"modified":"2022-07-19T09:26:47","modified_gmt":"2022-07-19T07:26:47","slug":"language-de-programmation-pour-accelerateurs-hardware","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ecinews.fr\/fr\/language-de-programmation-pour-accelerateurs-hardware\/","title":{"rendered":"Nouveau language de programmation pour acc\u00e9l\u00e9rateurs hardware"},"content":{"rendered":"

Appel\u00e9 \u00ab\u00a0Exo\u00a0\u00bb, le langage est con\u00e7u pour aider les ing\u00e9nieurs \u00ab\u00a0performances\u00a0\u00bb \u00e0 transformer des programmes tr\u00e8s simples qui sp\u00e9cifient ce qu’ils veulent calculer, en programmes tr\u00e8s complexes qui font la m\u00eame chose que la sp\u00e9cification, mais beaucoup, beaucoup plus rapidement en utilisant un acc\u00e9l\u00e9rateur mat\u00e9riel\u00a0 –\u00a0 composant sp\u00e9cialis\u00e9 ex\u00e9cutant certaines t\u00e2ches des dizaines de fois plus rapidement que les processeurs. De tels composants ne peuvent pas \u00eatre utilis\u00e9s tels quels : le logiciel doit utiliser efficacement les instructions des acc\u00e9l\u00e9rateurs pour le rendre compatible avec l’ensemble du syst\u00e8me d’application, ce qui se traduit par un travail d’ing\u00e9nierie important qui devrait ensuite faire l’objet de maintenance pour une nouvelle puce pour laquelle l’tilisateur compile le code, quel que soit le langage de programmation.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Contrairement \u00e0 d’autres langages de programmation et compilateurs, Exo est construit autour d’un concept appel\u00e9 \u00ab\u00a0Exocompilation\u00a0\u00bb. <\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00ab\u00a0Traditionnellement, de nombreuses recherches se sont concentr\u00e9es sur l’automatisation du processus d’optimisation pour le mat\u00e9riel sp\u00e9cifique\u00a0\u00bb, explique Yuka Ikarashi, doctorante en g\u00e9nie \u00e9lectrique et informatique et affili\u00e9e \u00e0 CSAIL, qui est l’auteur principal d’un nouvel article sur Exo. \u00ab\u00a0C’est tr\u00e8s bien pour la plupart des programmeurs, mais pour les ing\u00e9nieurs performances, le compilateur g\u00eane le travail aussi souvent qu’il aide. Parce que les optimisations du compilateur sont automatiques, il n’y a pas de bon moyen de le r\u00e9parer quand il fait la mauvaise chose et vous donne une efficacit\u00e9 de 45 % au lieu de 90 %.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Flex Logix associe son acc\u00e9l\u00e9rateur d\u2019inf\u00e9rence IA avec une puce 4 Go \u00e0 large bande de Winbond<\/a><\/p>\n

Avec Exocompilation, selon les chercheurs, l’ing\u00e9nieur \u00ab\u00a0performances\u00a0\u00bb reprend le contr\u00f4le. La responsabilit\u00e9 du choix des optimisations \u00e0 appliquer, du moment et de l’ordre est externalis\u00e9e du compilateur vers l’ing\u00e9nieur \u00ab\u00a0performances\u00a0\u00bb. De cette fa\u00e7on, ils n’ont pas \u00e0 perdre de temps \u00e0 combattre le compilateur d’une part, ou \u00e0 tout faire manuellement d’autre part. En m\u00eame temps, Exo prend la responsabilit\u00e9 de s’assurer que toutes ces optimisations sont correctes. Par cons\u00e9quent, l’ing\u00e9nieur \u00ab\u00a0performances\u00a0\u00bb peut passer son temps \u00e0 am\u00e9liorer les performances, plut\u00f4t qu’\u00e0 d\u00e9boguer le code complexe et optimis\u00e9.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00ab\u00a0Le langage Exo est un compilateur param\u00e9tr\u00e9 sur le mat\u00e9riel qu’il cible\u00a0; le m\u00eame compilateur peut s’adapter \u00e0 de nombreux acc\u00e9l\u00e9rateurs mat\u00e9riels diff\u00e9rents \u00bb, explique Adrian Sampson, professeur adjoint au D\u00e9partement d’informatique de l’Universit\u00e9 Cornell. \u00ab Au lieu d’\u00e9crire un tas de code C++ d\u00e9sordonn\u00e9 \u00e0 compiler pour un nouvel acc\u00e9l\u00e9rateur, Exo vous offre une mani\u00e8re abstraite et uniforme d’\u00e9crire la \u00ab\u00a0forme\u00a0\u00bb du mat\u00e9riel que vous souhaitez cibler. Ensuite, vous pouvez r\u00e9utiliser le compilateur Exo existant pour vous adapter \u00e0 cette nouvelle description au lieu d’\u00e9crire quelque chose d’enti\u00e8rement nouveau \u00e0 partir de z\u00e9ro.\u00a0\u00bb <\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00ab\u00a0L’impact potentiel d’un travail comme celui-ci est \u00e9norme\u00a0\u00bb, d\u00e9clare Sampson. \u00ab\u00a0Si les innovateurs en mat\u00e9riel peuvent cesser de s’inqui\u00e9ter du co\u00fbt de d\u00e9veloppement de nouveaux compilateurs pour chaque nouvelle id\u00e9e de mat\u00e9riel, ils peuvent tester et exp\u00e9dier plus d’id\u00e9es. L’industrie pourrait rompre sa d\u00e9pendance \u00e0 l’\u00e9gard du mat\u00e9riel h\u00e9rit\u00e9 qui ne r\u00e9ussit que gr\u00e2ce au verrouillage de l’\u00e9cosyst\u00e8me et malgr\u00e9 son inefficacit\u00e9.\u00a0\u00bb<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Les puces informatiques les plus performantes fabriqu\u00e9es aujourd’hui, telles que le TPU de Google, le Neural Engine d’Apple ou les Tensor Cores de NVIDIA, alimentent les applications de calcul scientifique et d’apprentissage automatique en acc\u00e9l\u00e9rant ce que l’on appelle les \u00ab\u00a0sous-programmes cl\u00e9s\u00a0\u00bb, les noyaux ou le calcul haute performance (HPC ) sous-programmes. Par exemple, quelque chose appel\u00e9 Basic Linear Algebra Subroutines (BLAS) est une \u00ab\u00a0biblioth\u00e8que\u00a0\u00bb ou une collection de tels sous-programmes, qui sont d\u00e9di\u00e9s aux calculs d’alg\u00e8bre lin\u00e9aire et permettent de r\u00e9aliser de nombreuses t\u00e2ches d’apprentissage automatique comme les r\u00e9seaux de neurones, les pr\u00e9visions m\u00e9t\u00e9orologiques, le cloud computing et la d\u00e9couverte de m\u00e9dicaments. Cependant, ces nouvelles puces – dont la conception n\u00e9cessite des centaines d’ing\u00e9nieurs – sont limit\u00e9es par la disponibilit\u00e9 et la performance de ces biblioth\u00e8ques de logiciels HPC.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Tout savoir sur RISC-V<\/a><\/p>\n

Actuellement, cependant, ce type d’optimisation des performances est toujours effectu\u00e9 \u00e0 la main pour s’assurer que chaque dernier cycle de calcul sur ces puces est utilis\u00e9. Les sous-programmes HPC fonctionnent r\u00e9guli\u00e8rement \u00e0 plus de 90 % de l’efficacit\u00e9 th\u00e9orique maximale, et les ing\u00e9nieurs en mat\u00e9riel se donnent beaucoup de mal pour ajouter 5 ou 10 % suppl\u00e9mentaires de vitesse \u00e0 ces pics th\u00e9oriques. Ainsi, si le logiciel n’est pas optimis\u00e9 de mani\u00e8re agressive, tout ce travail acharn\u00e9 est gaspill\u00e9 – c’est exactement ce qu’Exo aide \u00e0 \u00e9viter, selon les chercheurs.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Un autre \u00e9l\u00e9ment cl\u00e9 d’Exocompilation est que les ing\u00e9nieurs \u00ab\u00a0performances\u00a0\u00bb peuvent d\u00e9crire les nouvelles puces pour lesquelles ils souhaitent optimiser, sans avoir \u00e0 modifier le compilateur. Traditionnellement, la d\u00e9finition de l’interface mat\u00e9rielle est maintenue par les d\u00e9veloppeurs du compilateur, mais avec la plupart de ces nouvelles puces acc\u00e9l\u00e9ratrices, l’interface mat\u00e9rielle est propri\u00e9taire. Les entreprises doivent conserver leur propre copie (fork) d’un compilateur traditionnel complet, modifi\u00e9 pour prendre en charge leur puce particuli\u00e8re. Cela n\u00e9cessite l’embauche d’\u00e9quipes de d\u00e9veloppeurs de compilateurs en plus des ing\u00e9nieurs \u00ab\u00a0performances\u00a0\u00bb. <\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00ab\u00a0Dans Exo, nous externalisons plut\u00f4t la d\u00e9finition des backends sp\u00e9cifiques au mat\u00e9riel de l’exocompilateur\u00a0\u00bb, explique Gilbert Bernstein, post-doctorant \u00e0 l’Universit\u00e9 de Californie \u00e0 Berkeley. \u00ab\u00a0Cela nous donne une meilleure s\u00e9paration entre Exo – qui est un projet open-source<\/span><\/span> \u2014 et du code sp\u00e9cifique au mat\u00e9riel \u2014 qui est souvent propri\u00e9taire.<\/span><\/span> Nous avons montr\u00e9 que nous pouvions utiliser Exo pour \u00e9crire rapidement du code aussi performant que la biblioth\u00e8que Math Kernel optimis\u00e9e \u00e0 la main d’Intel.<\/span><\/span> Nous travaillons activement avec des ing\u00e9nieurs et des chercheurs de plusieurs entreprises.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Selon les chercheurs, l’avenir d’Exo implique d’explorer un m\u00e9ta-langage d’ordonnancement plus productif et d’\u00e9tendre sa s\u00e9mantique pour prendre en charge des mod\u00e8les de programmation parall\u00e8les afin de l’appliquer \u00e0 encore plus d’acc\u00e9l\u00e9rateurs, y compris les GPU.<\/span><\/span> Pour en savoir plus, consultez <\/span><\/span><\/span> \u00ab\u00a0Exocompilation for productive programming of hardware accelerators<\/a>.\u00a0\u00bb<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Des scientifiques du Laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle (CSAIL) du MIT ont cr\u00e9\u00e9 un nouveau langage de programmation pour \u00e9crire du code haute performance sur des acc\u00e9l\u00e9rateurs mat\u00e9riels.<\/p>\n","protected":false},"author":34,"featured_media":389014,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":true,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[26],"tags":[1643,1644,1645,1646,1647,1648,917],"domains":[47],"ppma_author":[1153],"class_list":["post-390283","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technology-news","tag-accelerator-2","tag-cpu-2","tag-hpc-2","tag-machine-learning-2","tag-programming-2","tag-software-2","tag-software-embedded-tools-fr","domains-electronique-eci"],"acf":[],"yoast_head":"Nouveau language de programmation pour acc\u00e9l\u00e9rateurs hardware ...<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Des 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