Algorithmes en précision mixte pour le calcul haute performance – MixHPC

En 2022 est apparu le premier supercalculateur capable d'effecteur plus de 10^18 opérations arithmétiques à virgule flottante par seconde, débutant ainsi l'ère du calcul "exascale". Si l'exascale promet des capacités de calcul sans précédent, elle apporte également de nombreux défis. Les supercalculateurs sont devenus plus grands, plus hétérogènes, et énergivores; en conséquence il est devenu bien plus difficile d'obtenir des algorithmes numériques complexes qui atteignent une bonne performance à l'échelle. Ce projet, MixHPC, s'attaque à ces défis par le biais des précisions faibles; ces nouveaux formats arithmétiques sont apparus récemment en matériel et représentent l'une des évolutions les plus significatives du paysage HPC de ces dernières années. Réduire la précision accélère les calculs, diminue le poids des communications, et consomme moins d'énergie. Cependant, réduire la précision représente également un risque sérieux qui demande des innovations algorithmiques majeures pour préserver la qualité et la robustesse des algorithmes.

Avec MixHPC, je propose de confronter ce défi en repensant le rôle que joue la précision en HPC: plutôt que de la concevoir comme un paramètre fixé, statique, MixHPC emploiera de multiples précisions de manière dynamique et adaptative, en les mélangeant stratégiquement afin d'obtenir de nouveaux algorithmes en précision mixte. Ces recherches comprennent à la fois les sciences fondamentales et appliquées, couvrant les domaines du HPC, de l'algèbre linéaire numérique, des sciences des donnés, et de l'analyse numérique. Je crois que la clé pour développer des algorithmes en précision mixte efficaces est justement de combiner les connaissances et les outils de tous ces domaines. Mon but est d'exploiter ma double expérience en tant que numéricien et practitionneur HPC pour développer des algorithmes rapides, numériquement sûrs, garantis robustes et capables de passer à l'échelle sur de grands problèmes et des supercalculateurs exascale.