Août 2019

Technologies quantiques: un défi d'innovation et de souveraineté
Le développement des technologies quantiques s'accélère et sort des laboratoires depuis quelques années....
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Nous nous consacrons principalement dans le présent article, d’une part, aux aspects applicatifs des méthodes itératives parallèles asynchrones pour résoudre numériquement des problèmes de grande taille issus de la résolution numérique d’équations aux dérivées partielles pseudo-linéaires, ainsi que des problèmes variés comme des problèmes d’optimisation ou d’équations algébro-différentielles mais aussi des problèmes non numériques. D’autre part des tests numériques permettront de montrer dans quelles conditions les méthodes itératives parallèles asynchrones comparées aux méthodes synchrones sont efficaces. Enfin une annexe mathématique permettra d’exposer des notions utiles pour l’analyse de ces méthodes.
Cet article présente les processeurs à très grand nombre de cœurs (manycores), avec les caractéristiques qui les distinguent des multicœurs et des GPU : type et performances des cœurs, décomposition hiérarchique en clusters de cœurs, modèle mémoire (partagée ou distribuée) et développements logiciels. Ils sont utilisés dans trois classes d’applications : les applications mobiles ou embarquées haute performance à faible consommation, le calcul scientifique haute performance et les accélérateurs pour réseaux de neurones profonds Six exemples sont détaillés : les Xeon Phi d’Intel, le SW26010 utilisé dans le superordinateur TaihuLight, les versions 16, 64 et 1024 cœurs de l’architecture Epiphany d’Adapteva, lesmanycoresMMPA2 et MMPA3 de Kalray, l’accélérateur Boqueria d’Untether et le circuit WSE-2 de Celebras
Les processeurs ne travaillant que sur des chiffres binaires, un codage est nécessaire pour représenter les différents types de nombres. Les formats entiers et flottants traités par les processeurs généralistes sont présentés avec les opérations arithmétiques de base et la manière dont elles sont implantées dans les jeux d’instructions des processeurs. Des formats plus spécifiques (virgule fixe, décimal, flottants réduits, nombres Posit) sont aussi présentés et discutés.
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