Un processeur open-source de 25 cœurs

Les datacenters géants des fournisseurs de services cloud ont des besoins sans limites en matière de traitement et de stockage des données. Toute innovation permettant de réduire la latence ou la consommation électrique est donc la bienvenue.

C’est le double objectif d’un programme de recherche lancé par une équipe de l’Université de Princeton.

Baptisé Piton, leur processeur est composé de 25 cœurs. Selon ces scientifiques américains, il pourrait être facilement intégré à un ordinateur pouvant accueillir 8 000 puces 64-bits de ce type, pour un total de 200 000 cœurs processeur.

D’un point de vue technique, chaque puce Piton compte 25 cœurs positionnés sur 5 lignes, une topologie largement répandue en tant que design mesh. Chaque cœur opère à une fréquence d’horloge de 1Ghz. Un mini-routeur dans chaque cœur facilite la communication rapide avec d’autres cœurs et donc une optimisation des informations. Résultat, ce processeur fonctionne avec beaucoup moins de transistors : 460 millions de transistors alors que les dix cœurs du Broadwell-E (le processeur d’Intel présenté en mai dernier) demandent 3,4 milliards de transistors. Chaque cœur a également une unité en virgule flottante, dédiée principalement au calcul parallèle à grande échelle.

Une telle architecture pourrait intéresser en particulier les datacenters traitant les milliards de requêtes en provenance des réseaux sociaux, des outils de recherche et de services de Cloud Computing. Avec un objectif : réduire la latence afin d’optimiser des services en ligne.

Ce n’est pas le seul projet à afficher cette ambition. Depuis 16 ans, Intel annonce sa révolution photonique. Le fondeur a réussi à produire en masse deux modules intégrant des composants optiques sur du silicium avec des transistors CMOS. Selon le géant américain, ils permettraient aux commutateurs (switches) de franchir d’ici deux ans les 400 Gbit/s.

Mais au-delà de cet objectif, l’annonce des universitaires de Princeton est l’occasion de rappeler qu’à côté de l’Open-source software (logiciels), il existe aussi un équivalent pour le hardware. L’Open-source hardware regroupe les conceptions “Hardware” réalisées publiquement et disponibles de manière à ce que n’importe qui puisse étudier, modifier, distribuer, créer et vendre un “design” ou un produit basé sur ce design.

Piton est en effet basé sur un design OpenSparc, qui est une version modifiée du processeur Oracle OpenSparc T1. OpenSPARC est un projet de matériel informatique libre démarré en décembre 2005. La première contribution avait été la description du système logique du processeur UltraSPARC T1 en mars 2006. À cette époque, Sun Microsystems avait publié, sous licence GPL, le code source du cœur du processeur.

OpenSPARC n’est pas le seul programme open-source consacré au matériel informatique. Il y a notamment RISC-V, initié par la division informatique de l’Université de Californie à Berkeley puis utilisée par la start-up SiFive pour créer un nouveau processeur. Autre programme en Californie : l’Open Core Foundation qui essaie de fournir un design open-source du processeur SH2 d’Hitachi.

Mais ces projets Open-source ont du mal à se concrétiser. Si un logiciel Open-source se limite finalement à des lignes de code, et peut donc facilement être copié, ce n’est pas aussi simple pour l’Open-source Hardware. Il faut en effet des matériaux, parfois des outillages spécifiques et des investissements plus ou moins élevés. À part les cartes électroniques Arduino et des imprimantes 3D, les projets qui ont abouti sont donc rares.

Par Philippe Richard