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SiPearl lève le voile sur les microprocesseurs du futur supercalculateur exascale européen

Xavier Boivinet
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SiPearl lève le voile sur les microprocesseurs du futur supercalculateur exascale européen

La première génération des microprocesseurs SiPearl devrait être commercialisée en 2022. Une seconde est prévue en 2024.

© Twitter / @SIPEARL_SAS

L'entreprise française SiPearl a présenté le 11 février ses choix technologiques pour le développement de ses microprocesseurs. Ils seront basés principalement sur une architecture Arm et gravés par le taïwanais TSMC en 6 nm. Ils sont destinés à équiper les prochains supercalculateurs européens exascales - capables de faire un milliard de milliards de calculs par seconde - dans le cadre de l'European Processor Initiative (EPI).

Le futur du supercalcul européen se précise. SiPearl a présenté le 11 février les grands axes du développement des microprocesseurs destinés aux futurs supercalculateurs du continent. Créée en juin 2019, l’entreprise est le chef d’orchestre de la conception et de la mise sur le marché de ces composants centraux. Elle est le 27ème membre du consortium European Processor Initiative (EPI) coordonné par Atos aux côtés du CEA-Leti, de STMicroelectronics, de Kalray et d’autres acteurs européens qui apportent chacun des briques technologiques.

Enjeu de souveraineté

Sélectionné par la Commission européenne en 2017, l’EPI doit mettre en place une feuille de route pour développer, en Europe, une gamme de microprocesseurs à forte puissance de calcul et à basse consommation destinée notamment à des supercalculateurs exaflopiques (ou exascale), c'est à dire capables de faire 1 milliard de milliards de calculs par seconde.

« Les supercalculateurs que nous avons aujourd’hui en Europe dépendent en très grande majorité de composants non-européens, affirme Jean-Marc Denis, président de l’EPI. Vue l’importance qu’ont pris les supercalculateurs dans des domaines allant de la prévision météo à l’industrie, ils sont devenus un enjeu de souveraineté. »

Deux générations de microprocesseurs

Pour sa première génération de microprocesseurs qui devrait être commercialisée en 2022, SiPearl utilisera une architecture Arm à 95 %, pour le cœur de calcul. Le reste, dédié notamment à des fonctions d’accélération, sera basé sur l’architecture de jeu d'instructions ouverte RISC-V.

Pour la deuxième génération de micro-processeurs attendue pour 2024, le but est d’aller vers une plus grande utilisation de RISC-V, ou autre. « Cela dépendra de comment évolue Arm et de la montée en maturité de RISC-V pour atteindre des performances suffisantes », indique Philippe Notton, fondateur de SiPearl.

Se baser sur la technologie de Arm permet à SiPearl de ne pas partir de zéro. « Cela nous fait gagner presque dix ans en nous évitant d’avoir à bâtir tout l’écosystème », indique Philippe Notton. Société de droit britannique, Arm est détenue par le japonais SoftBank. « C'est une question que les autorités européennes se sont posé, assure Jean-Marc Denis. Elles considèrent que le Japon fait partie des pays neutres à amis. »

Gravure en 6 nm chez TSMC

Pour graver la première génération de ses microprocesseurs, SiPearl a préféré Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) à Samsung. Un choix qui pourrait être remis en question pour la génération suivante en fonction de l’évolution des procédés de fabrication. Pour l’instant, la technologie utilisée sera du FinFET de 6 nm, voire mieux.

« Elle permet d’atteindre la densité suffisante pour mettre le nombre de cœurs de calcul voulu sur nos processeurs, précise M. Notton. Elle permet aussi d’atteindre la performance par watt que nous visons. » C’est-à-dire plus de 35 milliards d’opérations flottantes par watt (Gflops/W). « Aucun des microprocesseurs généralistes sur le marché n’atteint ce ratio aujourd’hui, assure M. Denis. Les meilleurs sont autour de 17 ou 18 Gflops/W. »

Microprocesseurs d’abord, accélérateurs ensuite

« Ce microprocesseur généraliste que nous développons sera le chef d’orchestre des supercalculateurs du futur », poursuit Jean-Marc Denis. Segmentés, ceux-ci seront composés de plusieurs microprocesseurs capables de faire toutes sortes d’opérations avec plus ou moins d’efficacité, autour desquels se grefferont des accélérateurs particulièrement efficaces sur certains calculs. « Dans la première phase, nous poserons également les bases d’un système d’accélération avec la partie RISC-V, mais ce n’est pas l’objectif principal », ajoute M. Notton.

Les supercalculateurs ne sont qu’une première étape. « Ils nous permettent d'avancer sur les technologies très haut de gamme mais ne permettent pas d’être viable d’un point de vue économique, précise Jean-Marc Denis. Or l’Europe souhaite développer une filière industrielle. Il nous faut donc des marchés de volume. » En ligne de mire : les véhicules autonomes et le edge computing.

Levée de fonds en cours

SiPearl a reçu 6,2 millions d'euros de la part de la Commission européenne pour amorcer son développement, constituer ses équipes et mettre en place son data-center. Cette subvention fait partie des 80 milions accordés dans le cadre du programme Horizon 2020 à la première phase du projet qui se termine fin 2021.

Une nouvelle subvention de 70 millions sera accordée par la suite lors d’une deuxième phase qui s’étendra entre 2022 et 2024. SiPearl indique également préparer une levée de fonds « supérieure à 100 millions d’euros » selon M. Notton qui ne souhaite pas donner plus de détails quant à la date de clôture.

 

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