Un nouveau programme améliore de 50 % la puissance et l’efficacité énergétique des processeurs

Des chercheurs ont développé un cadre logiciel révolutionnaire qui permet des gains significatifs en matière de performances et d’efficacité dans les processeurs existants. Cette approche innovante a le potentiel de doubler la vitesse de traitement des ordinateurs tout en réduisant de moitié leur consommation d’énergie.

Vers un nouveau mode d’exploitation des appareils numériques

Des smartphones et ordinateurs portables aux serveurs de centres de données, la plupart des appareils modernes embarquent des unités de traitement graphique (GPU) et des accélérateurs matériels dédiés à l’IA et à l’apprentissage automatique. Jusqu’à présent, ces composants fonctionnaient de manière indépendante, traitant les informations séparément et les transmettant d’une unité à l’autre. Cette approche crée souvent des goulots d’étranglement, limitant la performance globale du système.

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Mais il existe des possibilités qui peuvent permettre de contourner ce problème. Dans une nouvelle étude, les chercheurs de l’université de Californie à Riverside ont procédé à une modification logicielle susceptible d’accélérer considérablement les taux de traitement informatique, tout en réduisant tout aussi considérablement la consommation d’énergie des appareils informatiques. Les scientifiques ont notamment introduit ce qu’ils appellent le « simultaneous and heterogeneous multithreading » ou SHMT.

Un cadre logiciel qui a le potentiel de révolutionner le fonctionnement des ordinateurs

Ce système est un cadre logiciel qui double les vitesses de traitement informatique avec le matériel existant en utilisant simultanément des unités de traitement graphique (GPU), des accélérateurs matériels pour l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique. D’après les résultats de l’étude publiée sur ACM Digital Library, l’approche innovante du SHMT réside dans son utilisation d’opérations virtuelles et d’une politique d’ordonnancement appelée « Quality-aware Work-stealing » (QAWS).

Cela permet aux processeurs de décharger des fonctions sur des périphériques matériels virtuels, garantissant ainsi l’équilibre de la charge de travail et le contrôle qualité. Pour tester le concept, les chercheurs ont construit un système utilisant le module Jetson Nano de NVIDIA et contenant un processeur ARM Cortex-A57 quadricœur, un GPU 128 cœurs Maxwell et un circuit intégré Google Edge. Durant les tests, le système a démontré une remarquable augmentation de vitesse de 1,95 fois, mais aussi une réduction de 51 % de la consommation d’énergie par rapport aux méthodes de base.

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Ces résultats suggèrent que le SHMT a le potentiel de révolutionner le fonctionnement des ordinateurs. En exploitant la puissance de ce cadre, nous pourrions voir une nouvelle génération d’ordinateurs non seulement plus rapides, mais également plus respectueux de l’environnement en raison de leur consommation énergétique réduite. Bien que des recherches supplémentaires soient encore nécessaires pour affiner la mise en œuvre du SHMT et déterminer ses applications optimales, ces premiers résultats sont très prometteurs. Par ailleurs, une nouvelle méthode permet aux ordinateurs traditionnels de surpasser l’informatique quantique.