Calcul scientifique et performance énergétique

Problématique

L'évolution de l'informatique est une véritable pour la recherche scientifique. Aujourd'hui, ingénieurs et chercheurs peuvent effectuer des simulations plus ou moins complexes, de plus en plus réalistes et fines, et dans un temps raisonnable. Tout cela grâce à du matériel de plus en plus performants, notamment par le calcul sur GPU ou FPGA (comme c'est le cas pour le supercalculateur Anton (EN)).

La plupart de ces simulations s'effectuent dans des centres de calcul haute performance, gérés par des entreprises privées ou des institutions publiques comme des université (par exemple, Grid5000).

Il existe une autre possibilité pour les scientifiques ne pouvant pas accéder à ces ressources : le calcul distribué public, dont la puissance est fournie par du matériel appartenant au grand public. C'est ce que propose par exemple IBM par son initiative World Community Grid. Mais cette méthode, bien que louable, peut causer un impact assez important sur l'environnement. Son principal défaut concerne l'efficacité énergétique. Déjà, pour que le système soit assez fiable, une même unité de calcul est effectuée au moins deux fois, ce qui permet de détecter de potentielles erreurs, le matériel pouvant être deffectueux. Ensuite, les machines étants assez génériques et destinés à des usages polyvalents, il est compliqué de développer des unités de calculs utilisant finement les ressources du matériel hôte. Pour faire simple, seule une portion des ressources de la machine hôte connectée au reseau électrique qui sera utilisée. C'est d'ailleurs pour cela que plusieurs projets distribués conseillent de "calculer" quand on utilise la machine, et non de la laisser touner continuellement. Enfin, alors qu'il est possible aux centres de calculs d'utiliser directement des sources d'énergie verte directement (comme ICARUS), il est assez compliqué de vérifier la provenance de l'électricité à usage domestique, qui a de grandes chances de provenir, en hiver, de centrales à charbon...

Le projetDomestic EcoGrid

Participant assidûment à de nombreux projets de calcul distribué, je souhaite faire évoluer mon infrastructure généraliste dédiée au calcul vers un système plus propre et efficient.

Ce projet a pour objectif de réaliser :

  1. 1.un état de l'art des solutions matérielles, logicielles et architecturales pour l'informatique verte,
  2. 2.un état de l'art de l'utilisation de l'informatique dans la recherche scientifique, notamment par une enquête auprès des acteurs majeurs nationaux (prévu courant 2020),
  3. 3.des POC d'energy harvesting domestique
  4. .

Livrables

UtilitaireBOINC Control Tool

BOINC Control Tool est un utilitaire, en cours de développement, permettant d'affiner le contrôle de l'utilisation des différentes ressources de calcul (CPU, GPU).

Le programme a été développé pour mieux gérer mon infrastructure domestique de calcul.

Voir le projet sur GitHub ➜

Contribuez

Il existe plusieurs façons de collaborer à cette thématique ou à mes projets. Vous pouvez par exemple :
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