Les GPU font leur entrée dans l’embarqué

Le 21/12/2010 à 0:00  

GE Intelligent Platforms lance la première carte durcie du marché intégrant la technologie GPGPU (General Purpose computing on a Graphics Processing Unit). L’IPN250 est en effet dotée d’un puissant processeur graphique à 96 cœurs qui augmente les capacités de traitement du processeur principal. Une technologie qui vise avant tout les applications nécessitant des ressources de calcul importantes.
La technologie GPGPU consiste à utiliser des processeurs graphiques multicœurs (GPU) pour effectuer des calculs mathématiques. Cette technique présente de nombreux avantages et devrait s’imposer comme l’une des tendances majeures de l’embarqué pour les années à venir. En effet, les processeurs graphiques (réservés jusqu’à présent aux seules cartes graphiques) sont beaucoup plus performants que des processeurs classiques pour le calcul à virgule flottante, les opérations vectorielles ou le traitement de matrices de grande taille. Issus du monde informatique grand public et donc fabriqués en très grandes séries, ils sont beaucoup moins chers et moins complexes à programmer que les processeurs de type FPGA ou DSP.
GE Intelligent Platforms fait office de pionnier dans ce domaine. Il a conclu un accord de partenariat avec la société Nvidia, qui est l’un des deux principaux fabricants de processeurs graphiques. « Nvidia a lancé en 2006 l’architecture CUDA (Compute Unified Device Architecture), une technologie qui facilite la répartition des calculs sur les différents cœurs graphiques, précise Philippe Constanty, directeur des ventes pour les systèmes embarqués chez GE Intelligent Platforms. De plus, grâce aux bibliothèques fournies avec la carte, un programme existant pourra être facilement porté vers une architecture parallèle à base de GPU. » Aujourd’hui, la plate-forme CUDA est de plus en plus utilisée pour des calculs dits “massivement parallèles” dans les secteurs de la recherche, du traitement vidéo, de l’imagerie médicale ou des grosses applications d’entreprises (bancaires ou autres).
Aucune application industrielle n’a encore vu le jour, mais les choses sont amenées à changer. Non seulement le partenariat autorise GE Intelligent Platforms à embarquer des GPU Nvidia dans des cartes durcies (ici au format OpenVPX), mais le constructeur pourra également supporter ces cartes sur le long terme.
En lançant la carte IPN250, GE Intelligent Platforms cible les marchés militaires et aéronautiques (applications de type radar, sonar, cryptage de données, traitement et affichage de flux vidéo, etc.). Pour ces secteurs, les avantages du GPGPU sont nombreux. Philippe Constanty (GE Intelligent Platforms) souligne que « ces industriels sont confrontés avant tout à des problématiques d’encombrement, de poids et de consommation électrique (les militaires utilisent d’ailleurs le terme SWaP, qui signifie Size, Weight and Power). Avec son processeur Intel double cœur et son GPU Nvidia à 96 cœurs, la carte IPN250 a une puissance totale de calcul de 390 GFlops (390 milliards d’opérations à virgule flottante par seconde). Elle consomme aux alentours de 100 W, ce qui donne un rapport de puissance par Watt consommé d’environ 4 GFlops/W. À comparer avec une carte équipée uniquement d’un processeur Intel, qui atteint 16 GFlops pour environ 60 W consommés, ce qui donne seulement 0,27 GFlops/W de puissance par Watt consommé. Au final, la technologie GPGPU permet donc d’obtenir une carte jusqu’à 15 fois plus puissante à consommation équivalente. »