CERCIRAS - Les communautés d’éducation et de recherche pour une société innovante de ressources CERCIRAS

Keywords : Predictable, safe and reliable computing, Resource-aware computing, Information and program analysis, Knowledge transfer, Technology transfer

Membres impliqués : Stéphane Ducasse, Larisa Safina, Inria Lille, CRIStAL

Équipes : RMoD EVREF Spirals du Groupe Thématique : Génie Logiciel.

Dates : 29/09/2020 - 28/09/2024

Résumé :

Les plateformes de calcul parallèle ont révolutionné le paysage matériel en offrant des capacités de traitement hautement performantes, à faible consommation d’énergie et spécialisées (c’est-à-dire hétérogènes) à divers domaines d’application, notamment les appareils mobiles, les systèmes embarqués, les centres de données et le calcul haute performance. Cependant, pour exploiter pleinement leur potentiel, les concepteurs de systèmes doivent trouver un équilibre délicat dans la répartition des ressources entre les composants de l’application, en s’efforçant d’éviter toute sous-provision ou surprovision par rapport aux scénarios d’utilisation les plus défavorables. L’imbrication des composants matériels dans les plateformes émergentes et le comportement complexe des applications parallèles soulèvent des exigences contradictoires en matière de ressources, d’autant plus dans les systèmes intelligents, (auto-)adaptatifs et autonomes. Ce scénario pose le défi majeur de comprendre et de contrôler, de manière statique et dynamique, les compromis liés à l’utilisation des ressources du système (temps, espace, énergie et données), y compris du point de vue des efforts de développement et de maintenance.

Pour pouvoir effectuer des compromis en matière d’utilisation des ressources lors de la spécification, de la conception, de la mise en œuvre et de l’exécution, il est nécessaire de bien comprendre l’impact local et global que les threads parallèles des applications ont sur les ressources individuelles. Cette compréhension est cruciale pour les chercheurs universitaires et les professionnels de l’industrie dans tous les pays membres de l’Union européenne et du programme COST, et constitue donc une priorité stratégique. Pour atteindre cet objectif, il faut agir à deux niveaux : (1) mettre en réseau des efforts de recherche autrement fragmentés afin d’obtenir une vision plus holistique du problème et de la solution ; (2) exploiter les atouts éducatifs et technologiques appropriés pour améliorer la compréhension et la gestion des ressources par le monde universitaire et l’industrie des économies en difficulté, afin de promouvoir la coopération au sein de l’Europe et d’obtenir des avantages économiques et sociétaux.

Abstract :

Parallel computing platforms have revolutionised the hardware landscape by providing high-performance, low-energy, and specialized (viz. heterogeneous) processing capabilities to a variety of application domains, including mobile, embedded, data-centre and high-performance computing. However, to leverage their potential, system designers must strike a difficult balance in the apportionment of resources to the application components, striving to avoid under- or over-provisions against worst-case utilisation profiles. The entanglement of hardware components in the emerging platforms and the complex behaviour of parallel applications raise conflicting resource requirements, more so in smart, (self-)adaptive and autonomous systems. This scenario presents the hard challenge of understanding and controlling, statically and dynamically, the trade-offs in the usage of system resources, (time, space, energy, and data), also from the perspective of the development and maintenance efforts.

Making resource-usage trade-offs at specification, design, implementaion, and run time requires profound awareness of the local and global impact caused by parallel threads of applications on individual resources. Such awareness is crucial for academic researchers and industrial practitioners across all European and COST member countries, and, therefore, a strategic priority. Reaching this goal requires acting at two levels : (1) networking otherwise fragmented research efforts towards more holistic views of the problem and the solution ; (2) leveraging appropriate educational and technology assets to improve the understanding and management of resources by the academia and industry of underperforming economies, in order to promote cooperation inside Europe and achieve economical and societal benefits.