Économie d'énergie dans les grappes de calculateurs. – EcoGrappe

Les grappes de calculateurs sont des machines désormais très largement utilisées, grâce notamment à leur très bon rapport performance / prix. En accumulant un grand nombre d'unités de calcul à faible coût, il est possible d'atteindre des performances extrêmement élevées (81% des 500 machines les plus puissantes du monde sont des grappes) pour un prix très inférieur aux autres architectures, de type super-calculateur ou « main frame ». Néanmoins, les grappes posent plusieurs problèmes. On peut citer par exemple la difficulté d'utiliser une collection de petites machines au lieu d'une seule et unique puissante machine. Cette problématique a déjà été largement traitée et plusieurs systèmes dits « à image unique » proposent une solution en offrant l'illusion d'une seule et puissante machine au dessus d'une grappe. Un autre problème posé par les architectures de type grappe est leur très forte consommation électrique. Couplée à un puissant système de climatisation, une grappe consomme en moyenne entre 250 et 300 watt par machine, même lorsque la grappe est inutilisée, conduisant à un gaspillage énergétique considérable. En parallèle d'une recherche de diminution de la consommation intrinsèque des machines par les constructeurs, des travaux de recherche ont déjà été menés en vue d'économiser la consommation d'énergie de certains composants des grappes. Que se soit par l'extinction des disques durs non utilisés, une gestion intelligente de la fréquence des processeurs ou encore la mise hors tension de machines inactives, des solutions ont déjà été proposées. Cependant, tous les systèmes proposées se sont cantonnés à l'étude de l'économie d'énergie sur une ressource particulière constituant une grappe (disque dur, processeur, réseau, etc) et non à l'ensemble de ces ressources. D'autres systèmes souffrent de fortes limitations, comme par exemple la nécessité de disposer de connaissances à priori sur les applications tournant sur les grappes, ou encore l'impossibilité de traiter des applications communiquantes (serveurs, codes parallèles, etc). Enfin, tous ces systèmes sont restés dans le meilleur des cas au stade de prototype de recherche. Le projet Eco-grappe, s'inscrit dans la continuité de ces travaux et a pour objectif de gérer l'économie d'énergie sur l'ensemble des composants d'une grappe, ceci sans limitation sur les classes d'application supportées et sans connaissances à priori sur ces applications. Enfin, le prototype avancé réalisé par l'INRIA au sein de ce projet servira de base à la mise en œuvre d'un véritable produit commercialisé par la société Kerlabs. EDF se positionnera à la fois comme cas d'étude en amont et comme prescripteur de cette technologie en fin de projet.