Titre : Accélération d’algorithmes bio-informatiques sur une architecture Processing-in-Memory
Mots clés : Processing-in-Memory, Parallèlisme, Tri, Alignement de séquences, Mappage de read
Résumé : La bio-informatique est un domaine où les besoins en calcul sont extrêmement importants.
En particulier, en génomique, la dernière décennie a vu l’émergence de nouvelles technologies de
séquençage de l’ADN, entraînant une explosion de la quantité de données à traiter. Les
algorithmes de traitement de ces données ont évolué, mais se heurtent de plus en plus aux limites
matérielles liées à l’accès mémoire sur des architectures traditionnelles telles que les CPU et les
GPU.
Bien que certains composants, tels que les FPGA, permettent de créer des circuits très
spécialisés, ces derniers restent coûteux et nécessitent une grande expertise pour leur mise en
œuvre. Parallèlement, le processing-in-memory (PiM), une technologie envisagée dès les années 1970, attire un intérêt croissant dans l’industrie.
Dans ce manuscrit, nous analysons trois algorithmes liés à la génomique sur l’accélérateur
PiM généraliste et programmable de la société UPMEM. Nous étudions d’abord le comportement des
algorithmes sur une architecture CPU traditionnelle, implémentons leur équivalent sur le
PiM UPMEM, et com- parons les performances en termes de temps d’exécution et de consommation
énergétique. Enfin, nous formulons des recommandations, fondées sur nos études, pour les futures
architectures PiM généralistes.
Kevin MARTIN Professeur des universités, Université de Bretagne Sud
Alain TCHANA Professeur des universités, Université Grenoble-Alpes
Olivier SENTIEYS Professeur des universités, Université de Rennes
Anne-Cécile ORGERIE Directrice de recherche Inria, CNRS-IRISA Rennes
Yann THOMA Professeur HES, Haute École d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud
Dir. de thèse : Dominique LAVENIER Directeur de recherche CNRS, CNRS-IRISA Rennes
Invité :
Enc. industriel : Yann FALEVOZ Marketing & Sales manager, UPMEM Grenoble