Intel présente la puce Heracles, permettant de calculer les données sans décryptage

IT之家 12 mars, IT之家 indique que le média technologique Tom’s Hardware a publié hier (11 mars) un billet, affirmant qu’à la conférence internationale sur les circuits à semi-conducteurs à l’état solide (ISSCC) organisée le mois dernier, Intel a présenté une puce d’accélération de chiffrement homomorphe totalement (FHE) appelée « Heracles ».

IT之家 cite le billet indiquant que, dans la pratique, les technologies de chiffrement modernes ne peuvent généralement protéger que les données en stockage ou en transmission ; après leur entrée dans un CPU ou un GPU, les données doivent être déchiffrées en clair, ce qui rend la partie centrale des calculs particulièrement exposée aux attaques.

Afin de combler cette faille de sécurité, Intel a lancé la puce d’accélération Heracles, conçue spécifiquement pour le chiffrement homomorphe totalement (FHE). Elle peut ingérer directement des données chiffrées, effectuer des calculs tout en conservant l’état chiffré et produire des résultats chiffrés, garantissant ainsi la sécurité de l’ensemble du cycle de vie des données.

Le chiffrement homomorphe totalement est une forme de chiffrement qui permet d’effectuer directement des calculs sur des données chiffrées. Après déchiffrement, le résultat de calcul est identique à celui obtenu en opérant directement sur les données d’origine, et il est surnommé le « Saint-Graal » du monde du chiffrement.

Heracles n’est pas un processeur x86 généraliste : il ne peut pas exécuter un système d’exploitation ordinaire. Il s’agit au contraire d’une refonte complète de l’architecture, motivée par des exigences mathématiques complexes propres au FHE.

Lors de la conférence ISSCC, Intel a révélé que la puce fonctionne à une fréquence de 1,20 GHz. Lors de tests sur sept charges de travail FHE typiques, la vitesse de traitement atteint entre 1074 fois et 5547 fois celle du processeur Intel Xeon W7-3455 (fréquence de 2,50 GHz à 4,80 GHz).

Source de l’image ci-dessus : Intel

Au niveau de l’architecture technique, Heracles adopte un moteur de calcul SIMD à 8192 voies, constitué d’une grille matricielle 8×8 formée de 64 paires de tuiles (Tile-pairs). Chaque tuile intègre des unités arithmétiques optimisées spécifiquement pour l’addition modulaire, la soustraction modulaire, la multiplication modulaire et les transformations de théorie des nombres (NTT).

Pour soutenir d’énormes débits de données, Intel a équipé cette puce de 48GB de mémoire vidéo HBM3, avec une bande passante interne pouvant atteindre plusieurs TB/s. En outre, la puce intègre également une mémoire tampon de 64MB (Scratchpad) ainsi qu’un grand ensemble de registres, afin d’assurer que les données soient placées très près du cœur de calcul avec une latence extrêmement faible.

D’après les paramètres de spécification, la surface de la puce Heracles est de 197 mm². Elle est fabriquée sur le nœud de procédé Intel 3 avancé ; ses performances de pointe peuvent atteindre 29,5 TOPS lors de l’exécution d’opérations de type butterfly (primitives Butterfly), et 9,8 TOPS pour les opérations modulaires.

En raison des besoins de dissipation thermique liés à la forte intégration et aux hautes performances, la consommation électrique actuelle de la puce est d’environ 176W, et elle utilise une solution de refroidissement liquide pour la dissipation. Heracles est actuellement installée sous forme de carte d’accélération PCIe dans des serveurs standard, et prend en charge plusieurs solutions FHE grand public, notamment BGV, BFV et CKKS.