Passer par une solution hardware plutôt que software pour accélérer la communication entre deux coeurs d'une puce afin d'améliorer ses performances ? C’est le pari réussi par des chercheurs de l'Université de l'État de Caroline du Nord, avec le soutien d’Intel.

Cela ne vous aura pas échappé, mais ordinateurs, consoles et appareils mobiles exploitent de plus en plus d’applications basées sur des architectures multicœurs. Cependant, afin que ces architectures fonctionnent de manière optimale, l'action des coeurs doit évidemment être synchronisée, une fonction de chef d'orchestre qui est aujourd'hui gérée par la voie logicielle. Et un temps précieux est donc perdu pendant l'envoi et la réception de ces commandes.

Pour Yan Solihin, professeur en recherche électronique et informatique à l’Université de Caroline du Nord et co-auteur d'une étude récente sur le sujet, il existe des solutions plus efficaces. Lui et son équipe ont ainsi travaillé sur la conception d’une puce, qui remplace les instructions logicielles par une solution matérielle intégrée, afin de mieux coordonner la communication entre les cœurs. Une approche, appelée le Core-to-core Accélération Framework (CAF), que le chercheur a pu mettre en oeuvre, avec le soutien d'Intel, et qui améliore entre deux et douze fois les performances de communication.

L’astuce réside dans un dispositif de gestion de file d'attente, appelé aussi QMD. Il s’agit d’un petit périphérique connecté au réseau de processeurs sur une puce. «Il est capable de fonctions de calcul simples et maintient efficacement le suivi des demandes de communication entre les cœurs sans avoir à compter sur des routines logicielles», précise Yan Solihin. Le chercheur indique que le QMD peut également être utilisé pour agréger les données à partir de plusieurs noyaux et accélérer certaines fonctions de calcul de base.

L’équipe de recherche présentera ses travaux plus en détail à la 25ème conférence annuelle sur les architectures parallèles et techniques de compilation, qui se tiendra du 11 au 15 septembre à Haifa, en Israël. Elle travaille par ailleurs déjà sur de nouvelles puces pour accélérer davantage les calculs.