Pendant plus d'une décennie, les puces chargées de ces travaux confidentiels et exigeants provenaient de géants du secteur tels que Nvidia ou Advanced Micro Devices (AMD).
Cependant, alors que ces entreprises conçoivent de plus en plus leurs composants pour l'intelligence artificielle et font face à des pénuries d'approvisionnement, les responsables des systèmes des Laboratoires nationaux Sandia s'interrogent. Sandia, qui exploite les machines de Kirtland et figure parmi les trois laboratoires américains chargés de développer et de maintenir l'arsenal nucléaire national, craint de ne plus trouver la puissance de calcul nécessaire aux travaux scientifiques de haute précision.
'La pression que nous ressentons actuellement s'exerce tant sur le front du calcul que sur celui de la chaîne d'approvisionnement', a déclaré Steve Monk, responsable de l'équipe de calcul intensif de Sandia, pour expliquer la difficulté d'obtenir des puces répondant à ses besoins. 'Pour l'avenir, c'est un peu stressant quant à notre capacité à remplir notre mission.'
DE NOUVEAUX ENTRANTS SUR LE MARCHÉ DES PUCES
L'impasse dans laquelle se trouve le laboratoire montre comment la course aux puces IA a pour conséquence inattendue d'ouvrir des marchés, autrefois dominés par les grands groupes, à de plus petits acteurs comme NextSilicon. Cette startup israélienne voit ses puces testées par un programme de Sandia. Cela illustre également le rôle d'incubateur de Sandia, qui a étroitement collaboré avec Nvidia lors de son ascension dans le calcul intensif et continue de coopérer avec elle sur de nouvelles technologies de mémoire.
L'une des préoccupations majeures des responsables de Sandia concerne le calcul en virgule flottante en double précision, un terme technique désignant la capacité à traiter des nombres très grands et très petits sans perte de précision due aux erreurs d'arrondi. Pendant des années, Nvidia et AMD ont rivalisé pour dominer ce segment, décrochant des contrats de supercalcul auprès d'universités et de laboratoires gouvernementaux.
Or, les travaux sur l'IA ne tirent pas parti du calcul en double précision de la même manière que les simulations de physique. Si AMD lance une version de ses puces destinée au calcul scientifique, les performances en double précision des prochaines puces Rubin de Nvidia ont diminué selon certains indicateurs, ce qui inquiète de nombreux scientifiques du secteur, souligne Ian Cutress, analyste principal chez More Than Moore.
Daniel Ernst, directeur principal des produits de supercalcul chez Nvidia, a affirmé que l'entreprise restait engagée dans le calcul scientifique, visant à créer une puce équilibrée capable d'exécuter des applications scientifiques réelles parallèlement aux travaux sur l'IA.
Mais l'évolution du marché a poussé Sandia à tester les produits de nouveaux venus comme NextSilicon, dont la puce utilise une approche de calcul radicalement différente de celle des processeurs graphiques (GPU) ou centraux (CPU) de Nvidia et AMD.
SÉCURITÉ NUCLÉAIRE
Lundi, Sandia, NextSilicon et Penguin Solutions, l'entreprise qui a aidé à intégrer les puces de NextSilicon dans un supercalculateur, ont annoncé que les systèmes avaient franchi une étape technique clé lors d'une batterie de tests de calcul intensif, plaçant ces puces en lice pour une utilisation dans les systèmes gouvernementaux.
Cela ouvre la voie à une décision cet automne sur l'opportunité de tester les puces de NextSilicon avec des problèmes de calcul plus exigeants, se rapprochant des tâches de sécurité nucléaire qu'elles devront in fine traiter.
Les puces de NextSilicon peuvent effectuer des calculs en double précision et sont également conçues pour se reprogrammer dynamiquement afin de gagner en efficacité. Elles économisent l'électricité grâce à une architecture dite de flux de données (data flow), qui réduit le temps et l'énergie consacrés aux transferts de données avec la mémoire du système.
Les travaux de Sandia avec les fabricants de puces favorisent souvent la démocratisation des technologies. Les systèmes de refroidissement liquide étaient une idée exotique lorsque Sandia a commencé à inciter Intel, AMD et Nvidia à y travailler il y a plus de dix ans ; ils sont aujourd'hui monnaie courante.
James Laros, scientifique principal à Sandia supervisant un programme de test de nouvelles architectures informatiques, a précisé que la collaboration avec de petits acteurs comme NextSilicon visait à garantir que Sandia puisse toujours se procurer les puces nécessaires, même si les géants du secteur changent de priorités.
'Nous devons maintenir des options disponibles pour mener à bien notre mission, car celle-ci n'est pas facultative', a déclaré M. Laros.
