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Nvidia annonce Grace, son premier CPU pour data centers

Les beaux jours d'Intel dans les data centers sont-ils bientôt finis ? Nvidia y compte bien avec l'annonce de Grace, un CPU Arm conçu spécifiquement pour les calculs liés à l'intelligence artificielle. Il est au cœur d'une nouvelle architecture serveur que Nvidia annonce dix fois plus performante qu'un système DGX équipé de processeurs x86, et qui a déjà été retenue par deux nouveaux supercalculateurs prévus pour 2023.
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Nvidia annonce Grace, son premier CPU pour data centers
Nvidia annonce Grace, son premier CPU pour data centers © Nvidia

Le rachat d'Arm par Nvidia a encore de longs mois d'enquête devant lui avant d'être approuvé par les différents régulateurs. Mais qu'il se fasse ou pas, la voie choisie par Nvidia est déjà tracée. Jensen Huang, CEO et cofondateur de l'entreprise, a annoncé le 12 avril le premier CPU de l'entreprise destiné aux data centers. Il est composé de cœurs Arm Neoverse et se nomme Grace, en l'honneur de Grace Hopper, pionnière de l'informatique.

10 fois plus de performance qu'un système DGX
Conçu spécifiquement pour les calculs liés à l'intelligence artificielle, il promet des performances 10 fois supérieures à celles d'un système DGX équipé de processeurs x86 (à GPU égal) pour l'entraînement d'un modèle de langage naturel possédant 1000 milliards de paramètres. Ces performances reposent entre autres sur une meilleure interconnexion entre les CPU, la mémoire et les GPU.

L'utilisation de mémoire LPDDR5x et d'interconnecteurs NVLink résulte en 30 fois plus de bande passante entre la mémoire système et les GPU. Il s'agit d'une nouvelle architecture pour les serveurs en réponse aux besoins toujours plus importants en puissance de calcul, d'après Jensen Huang.  La commercialisation est prévue pour 2023.



Nvidia veut se passer des CPU x86
Nvidia n'en est pas à son coup d'essai en la matière. L'entreprise intègre depuis des années des CPU Arm dans ses System-on-a-Chip mobiles (Tegra) ou dédiés à la conduite autonome (Orin), et ses GPU pour data centers étaient déjà compatibles avec l'architecture ARM64. Elle franchit cependant une étape importante dans sa stratégie visant à s'imposer face à Intel dans les data centers (alors que ce dernier travaille de son côté sur ses propres GPU).

La rengaine de Jensen Huang depuis des années est que les CPU x86 ne suffisent plus à traiter les masses de calcul que nécessite les systèmes d'intelligence artificielle moderne. Il faut des accélérateurs, et plus spécifiquement des GPU. Il passe aujourd'hui un cap : plus besoin de l'architecture x86 du tout. Il décrit désormais Nvidia comme étant "une entreprise à trois puces", comprendre les GPU, les DPU (Bluefield) et les CPU. Cela se retrouve dans la roadmap de produits.



Pour autant, le dirigeant a pris soin de préciser que l'architecture x86 resterait supportée parallèlement à Arm (avec des sorties alternées pour chacune une année sur deux) et que Nvidia répondra toujours aux besoins de ses clients, quels qu'ils soient.

Un supercalculateur à 20 exaflops pour la recherche européenne
Le premier utilisateur de ces serveurs utilisant Grace sera le Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) pour son supercalculateur Alps, réalisé par HPE. Nvidia promet 20 exaflops de puissance de calcul pour l'IA, soit "10 fois plus que le meilleur supercalculateur actuel". Il sera utilisé entre autres pour faire de la simulation du climat et des calculs de chimie quantique et physique quantique. Le laboratoire national Los Alamos aux Etats-Unis suivra peu après. Les deux systèmes, qui utiliseront aussi la prochaine génération de GPU Nvidia, seront lancés en 2023.



D'autres partenariats autour d'ARM
Nvidia a aussi annoncé plusieurs partenariats autour de puces Arm. Le premier et le plus important est avec Amazon Web Services pour allier les GPU Nvidia aux processeurs Graviton2 (basés eux aussi sur une architecture Arm) développés en interne par Amazon. Cette configuration sera utilisée pour faire du cloud gaming et sera disponible dans AWS d'ici la fin de l'année.

Un partenariat avec Ampere computing autour d'un service de "scientific cloud" a également été évoqué. Il regroupera Nvidia A100 et Bluefield 2 avec l'Ampere Altra. Pour l'edge computing, c'est avec Marvell que Nvidia faire alliance. Ils produiront une solution combinant Nvidia T4 et Marvell Octeon. Enfin, dans les PC, Nvidia a joint ses forces avec MediaTek pour créer un reference design destinés aux systèmes Chrome et Linux. Il combinera un GPU GeForce RTX série 30 et un CPU MediaTek MT819x.

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