De la génomique à la 5G, l’allocation intelligente des ressources gère efficacement le trafic de données
Qu’il s’agisse de partager des données scientifiques sur des échelles allant des perturbations quantiques aux événements cosmiques se déroulant à des années-lumière ou d’interconnecter les personnes et leurs appareils avec l’évolution de l’Internet des Objets (IdO), les centres de données doivent s’adapter à un trafic en constante augmentation. Améliorer et gérer de manière automatisée et intelligente les ressources informatiques devrait permettre d’améliorer considérablement l’efficacité des centres de données ainsi que la satisfaction et la productivité des utilisateurs finaux. C’est exactement ce que font les infrastructures programmables (ou Software-Defined Infrastructures, SDI) en utilisant des technologies logicielles d’optimisation afin de répondre intelligemment aux demandes en temps réel. Les SDI représentent une technologie émergente et aucun des grands centres informatiques ne les exploite actuellement pleinement pour optimiser son fonctionnement. Le projet Hi-OMICS, financé par l’UE, entend préparer son contrôleur SDI pour un lancement sur le marché et ouvrir ainsi une nouvelle ère dans l’utilisation des données.
Plus de puissance (de calcul), moins d’énergie
Comme l’explique le coordinateur du projet, David Carrera, du Barcelona Supercomputing Centre (BSC): «Un ordinateur traditionnel contient des processeurs, des mémoires et des disques qui sont préconfigurés. Si vous disposez d’un serveur avec quatre accélérateurs, vous ne pouvez pas en avoir huit sans apporter des modifications physiques à l’équipement. Dans les infrastructures SDI, les ressources sont mises en commun. Elles sont situées quelque part dans le centre de données et peuvent être reliées dynamiquement aux serveurs par un réseau d’interconnexion rapide (40, voire même 100 Gbps, soit 100 milliards de bits par seconde).» Le contrôleur SDI est le composant logiciel qui décide quels composants matériels doivent être connectés aux serveurs et quand. Hi-OMICS s’est appuyé sur les recherches menées dans le cadre du projet précédent, Hi-EST, dans le but de commercialiser le contrôleur SDI pour améliorer la gestion des charges de travail associées à la génomique computationnelle. L’équipe s’est concentrée sur l’optimisation de Somatic MUtation FINder (SMuFin), un programme développé par le BSC qui compare les séquences des génomes normaux et tumoraux d’un même patient pour identifier la variation des séquences somatiques à la résolution des paires de base. Comme l’explique David Carrera: «SMuFin, comme tout autre pipeline de la génomique, n’utilise pas les ressources de façon uniforme au cours du temps. Notre contrôleur co-localise les charges de travail compatibles afin de réduire les besoins en matériel du centre de données et le coût total de possession de l’installation.» La nouvelle version de SMuFin, en instance de brevet, permet de réduire de 20 fois la consommation d’énergie et de doubler la performance.
Une allocation des ressources intelligente à plus d’un titre
Bien que le contrôleur SDI ait un impact important pour le BSC, l’analyse réalisée dans le cadre de Hi-OMICS a conclu que le marché de la génomique n’était pas encore prêt à adopter ce système. Cependant, elle a mis en évidence un énorme potentiel pour une application dans les secteurs de la 5G et de l’IdO. David Carrera n’a pas eu besoin de l’intelligence artificielle pour réaffecter avec souplesse le contrôleur SDI mis au point par l’équipe. «Notre start-up, Nearby Computing, commercialise les technologies SDI dans le secteur 5G/IdO, où elles profitent aux centres de données des entreprises, notamment pour les fournisseurs de services cloud, les opérateurs de réseaux mobiles et les grandes industries», ajoute M. Carrera. Bien que les résultats de l’analyse de marché aient été inattendus, ils ont incité l’équipe à faire le lien entre la recherche et les applications commerciales. Créée en juillet 2018, Nearby Computing compte aujourd’hui 10 employés et participe à plusieurs activités de validation de concept dans 5 pays différents. Alors que les architectures informatiques continuent d’évoluer vers des opérations toujours plus efficaces, la société entend marquer de son empreinte la nouvelle ère des réseaux de données 5G/IdO.
Mots‑clés
Hi-OMICS, données, infrastructures programmables, software-defined infrastructure (SDI), contrôleur SDI, centre de données, Internet des Objets (IdO), 5G, logiciel, calcul informatique, énergie, matériel informatique, ordinateur, supercalcul, serveur, réseau, Internet
