Expérimentation sur les nouvelles architectures : des processeurs multi-cœurs aux grilles de calcul

Experiments on new architectures : from multi-cores processors to computing grids

• Auteur / Autrice : Brice Videau
• Direction : Jean-François Méhaut, Olivier Richard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Grenoble 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique de Grenoble
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Fernandez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martin Quinson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Raymond Namyst, Thierry Priol

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microprocesseurs multi-coeurs

Grilles informatiques

Architecture -- Informatique

Reproductibilité (sciences)

Sciences -- Expériences

Mots clés libres

Expérimentation

Reproductibilité

Grilles

Multi-cœurs

PaSTeL

Expo

Experimentation

Reproductibility

Grid

Multi-core

PaSTeL

Expo

Résumé

Les besoins en puissance de calcul ne cessent d'augmenter. Pour répondre à ces besoins, de nouvelles architectures sont apparues. Les grilles et grappes de calcul, qui permettent d'agréger la puissance de plusieurs machines et les processeurs multi-cœurs qui permettent d'offrir plus de puissance sans nécessité d'augmenter la fréquence et la consommation énergétique du processeur. Cependant, l'étude de ces nouvelles architectures n'est pas aisée. Pour l'étude des grilles de calcul, nous disposons de plates-formes dédiées. Néanmoins, la conduite d'expérience sur ces plates-formes complexe est une tâche difficile à mettre en œuvre. Dans le cas des processeurs multi-cœurs, leur comportement est mal connu. Dans cette thèse nous proposons deux outils dédiés à l'étude des nouvelles architectures. Le premier, Expo, est un logiciel de conduite d'expérience sur grille dédiée à l'expérimentation. Expo permet d'automatiser en partie la conduite d'une expérience, tout en essayant de garantir son bon déroulement. Expo propose également un langage concis de description d'expérience adapté à la problématique des grilles. Le second outil, PaSTeL, est dédié à l'étude de l'adéquation entre un support exécutif et une architecture. Hautement paramétrable, il permet d'étudier les multiples facettes d'une solution de parallélisation s'exécutant sur une architecture donnée. Les deux outils ont été validés au cours de leur développement, mais également lors d'une campagne expérimentale visant à étudier le comportement d'un moteur de vol de travail sur différentes architectures multi-cœurs

Needs in computing power are increasing steadily. In order to meet those needs, new architectures have appeared. Computing grids and clusters are gathering the computing power of several machines, and multi-core processors are offering more computing power without the need to increase the frequency and electrical power usage. Nonetheless, The study of those new architectures is not an easy task. In order to study computing grids researchers have dedicated platforms. But the conduct of experiments on such platforms is a difficult process. In the case of multi-core processors, their behavior is not well known. In this thesis we put forward two tools dedicated to the study of new architectures. The first one, Expo, is an experiment management software for grid architectures. Expo allows for automated experiment conduct while still trying to guarantee its sound unrolling. Expo also provides a language to describe experiments on grid infrastructures. The second one, PaSTeL, is dedicated to the study of interactions between architectures and execution strategies. Highly tunable, it grants user with means to study in depth the behavior of a parallel solution running on a given architecture. Both tools have been validated during the development phase, but also during an experimental study of a work stealing engine on several multi-core architectures