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<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>High Performance Computing in the browser</title>
<meta name="description" content="efficiency for computation in the browser">
<meta name="author" content="fabien Cellier">
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<div class="reveal">
<!-- Any section element inside of this container is displayed as a slide -->
<div class="slides">
<section>
<h2>HPC dans le navigateur?</h2>
<h3>l'efficacité dans les calculs pour le browser</h3>
<p>
<small>Created by <a>Fabien Cellier</a> </small>
</p>
</section>
<section>
<section>
<h1> Introduction</h1>
</section>
<section>
<h3>Fabien Cellier?</h3>
<p>WebCL(security+firefox),modélisation 3d,SIG...</p>
</section>
<section>
<h3>HPC, définition, histoire....</h3>
<ul>
<li class="fragment">
grille, superordinateur<br> <small>(avec problème intrinsèque: chaleur, énérgie...)</small>
</li>
<li class="fragment">
lien avec le calcul parallèle et évolution vers le MPI
</li>
<li class="fragment">
Pour parler de navigateur? <br>-> L'approche "opportunist + patterns"
<br> -> partie code efficace
</li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>Efficacité du code, pourquoi?</h3>
<ul>
<li class="fragment">Simulation (astres, catastrophes, météo)</li>
<li class="fragment">Statistiques,</li>
<li class="fragment">Vidéos (3d, reconnaissance)....</li>
</ul>
<p class="fragment">Il y a deux types de besoins: la base latence qui repose sur du code efficace
principalement et le traitement de big data qui repose sur le partitionnement</p>
<p class="fragment"><strong>PAS BESOIN de PERFORMANCE PARTOUT!!! (IHM)</strong></p>
</section>
</section>
<section>
<section>
<h1>Informations utiles</h1>
</section>
<section>
<h3>Optimisation du code</h3>
<p class="fragment">L'optimisation reste complexe (scheduling, <em>"cache miss"</em>...)
et parfois peu portable (CUDA/OpenCL utilise souvent un code pour CPU et un autre pour GPU etc...)</p>
<p class="fragment"><small>mais toujours comparer de facon honnete: CPU intel xeon octo-core
c'est 256 unités de calcul si on comptabilise les unités pour la vectorisation
donc comparable à un GPU milieu de gamme</small></p>
</section>
<section>
<h3>Parallèlisme</h3>
<ul>
<li class="fragment">SIMD</li>
<li class="fragment">MIMD</li>
<li class="fragment">MPI</li>
<li class="fragment">...</li>
</ul>
<p class="fragment"> Le parallélisme est souvent le chemin le plus simple
pour augmenter les performances</p>
</section>
<section>
<h3>Javascript efficace? problèmes</h3>
<ul>
<li class="fragment">le design</li>
<li class="fragment">le design</li>
<li class="fragment">le design</li>
<li class="fragment">...</li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>Javascript efficace? problèmes [2]</h3>
<ul>
<li class="fragment">le boxing</li>
<li class="fragment">manière de gérer la sécurité</li>
<li class="fragment">le GC</li>
<li class="fragment">l'absence d'information bas niveau pour le compilateur
<br>(comparé au C++)</li>
<li class="fragment">manque de parallélisme de données</li>
<li class="fragment">...</li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>quelques chiffres</h3>
<p>Une simulation sur 2 millions de particules (32 itérations), utilise intensivement des arbres et tableaux</p>
<ul>
<li class="fragment"><strong>Javascript naif</strong>: 100 secondes (pour 10 minutes de dev)</li>
<li class="fragment"><strong>Javascript optimisé</strong>: 31 secondes (2 heures de dev,emscripten)</li>
<li class="fragment"><strong>asm.js naif</strong>: 8.2 secondes (pour 2h de dev)</li>
<li class="fragment"><strong>GPGPU sur GPU(webCL like, sécurisé)</strong>: 120 ms (pour 3h de dev)</li>
<li class="fragment"><strong>GPGPU sur CPU(webCL like, sécurisé)</strong>: 110 ms (pour 5h de dev)</li>
</ul>
<p><small>intel core i5 3320M et intel hd graphic 3k</small>
</p>
</section>
</section>
<section>
<section>
<h3>Les évolutions</h3>
</section>
<section>
<img src='./img/cw.png' alt=''>
</section>
<section>
<h3>PJS (javascript next...)</h3>
<p>SIMD pour js?</p>
<pre><code>
result = pa.mapPar(function(val){return val;});
</code></pre>
</section>
<section>
<h3>PJS (javascript next...)</h3>
<p>Celui qui me fache</p>
<p class="fragment">Pour:</p>
<ul>
<li class="fragment">
API simple et intégré au JS
</li>
</ul>
<p class="fragment">Contre:</p>
<ul>
<li class="fragment">Impossible de gérer finement la mémoire</li>
<li class="fragment"> Reprends tous les problèmes de js et le code optimisé</li>
<li class="fragment">Sous la coupe d'intel <br><small>
(avec la meme ressource, on aurait terminé toutes les autres solutions :)</small></li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>DPS</h3>
<p>Quand Opera s'y met...</p>
<pre><code>
void add (Float32Array dst, Float32Array x, double y);
</code></pre>
<p class="fragment">Pour:</p>
<ul>
<li class="fragment">
peu intrusif et s'adapte bien à l'existant
</li>
</ul>
<p class="fragment">Contre:</p>
<ul>
<li class="fragment">encore une API plutot qu'une solution générique...</li>
</ul>
<p class='fragment'>A regarder surtout avec la Geometry API qui arrive</p>
</section>
<section>
<h3>Dart</h3>
<p>Le non choix...</p>
<p class="fragment">Pour:</p>
<ul>
<li class="fragment">
C'est du java like
</li>
</ul>
<p class="fragment">Contre:</p>
<ul>
<li class="fragment">c'est du java like...</li>
<li class="fragment"> demande une nouvelle VM complète, nouveau langage </li>
<li class="fragment"> Google only </li>
</ul>
<p class="fragment">Personnellement, je préfère l'idée de prendre un typeScript</p>
</section>
<section>
<h3>asm.js</h3>
<pre><code>
function DiagModule(stdlib,foreign,heap) {
"use asm";
var sqrt = stdlib.Math.sqrt;
function square(x) {
x = +x;
return +(x*x);
}
function diag(x, y) {
x = +x;
y = +y;
return +sqrt(square(x) + square(y));
}
return { diag: diag };
}
</code></pre>
</section>
<section>
<h3>asm.js</h3>
<p>Le moche qui marche...</p>
<p class="fragment">Pour:</p>
<ul>
<li class="fragment">
équivalent llvm-IR
</li>
<li class="fragment">
fallback sur toute VM javascript classique
</li>
</ul>
<p class="fragment">Contre:</p>
<ul>
<li class="fragment">pas de SIMD,type ou info avancé etc...</li>
<li class="fragment"> nécessite un compilateur (emscripten)</li>
<li class="fragment"> mozilla only </li>
<li class="fragment"> intéraction avec le JS très lent</li>
</ul>
<p class="fragment">Dans la pratique c'est relativement proche de l'idée de pNaCl mais avec du javascript en bytecode</p>
</section>
</section>
<section>
<h3>WebCL</h3>
<a href="http://fr.slideshare.net/mikeseven/graphics-programming-on-the-web-with-webcl">Presentation from M. Bourges-Sevenier</a>
<p>OpenCL for the Web</p>
<ul>
<li class='fragment'>code optimisé en C </li>
<li class='fragment'> Notion de zones mémoire (contexte et localité de la mémoire)</p>
<li class='fragment'> Notion de groupe d'éxecutions</li>
<li class='fragment'> file de taches à éxécuter </li>
</ul>
<p class='fragment'>Avis personnel: je regrette que l'API soit si proche d'OpenCL et le choix de Google de faire
renderscript plutot que de participer et influencer WebCL</p>
</section>
<section>
<h3>ComputeWorker</h3>
<a href="http://tallion1.free.fr">presentation des ComputeWorkers</a>
</section>
</div>
</div>
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