NVIDIA:GPU 邁向超級電腦之路

Eileen Shen2009-03-041min0
國家高速網路與計算中心於高雄舉辦2009年亞洲高速繼算會議與環太平洋先進網路國際會議,會中NVIDIA針對具高速運算特性的GPU如何讓電腦成為超級電腦以及目前NVIDIA對於GPU市場現況提出見解。

Asus超級電腦.jpg國家高速網路與計算中心於高雄舉辦 2009 年亞洲高速計算會議與環太平洋先進網路國際會議,會中 NVIDIA 即針對具高速運算特性的 GPU 如何讓電腦成為超級電腦以及目前 NVIDIA 對於 GPU 市場現況提出見解。

NVIDIA Tesla Supercomputing 總經理 Andy Keane 表示,GPU 的平行運算特性適合大量資料運算需求,核心數也已發展出 240 個,能夠滿足高速、即時的運算需求。「根據數據顯示,執行 CUDA(GPU 開發程式)的 GPU,相較於 CPU 能夠節省 24 倍的功耗,且速度較 CPU 快 60 倍。」

「NVIDIA 近幾年來致力將 GPU 推向高階應用市場,透過 GPU 多核心的優勢執行平行運算,在某些大量或即時運算上更符合需求。」NVIDIA TASA PSG Sales 系統工程師李宗育表示,NVIDIA 從 07 年起開始推動超級電腦的概念,硬體方面從第一版的 G80 到現在的 G200,搭配周邊硬體與主機板卡廠商進行許多整合與穩定度測試;軟體方面從 GPU 開發平臺 CUDA 、相關開發套件等也提供不少開發資源,目前將 GPU 做為高速運算的應用上,在研究機構以及學校單位已有不少導入採用,「另外像是 IC 晶圓製造產業、製藥產業等也都有相關的應用。」

NVIDIA Supercomputer.jpg李宗育表示,不少企業需要透過叢集電腦 (Cluster) 執行大量運算,如果採用 GPU 超級電腦更能滿足需求。不過,以目前來看,所謂的企業應用指的是晶圓製造或基因研究等方面的需求,而商業應用的可能性呢?

「資料庫的應用是未來可能的發展方向,」李宗育表示,資料庫需要快速搜尋與排序,有時甚至得進行字串的比對,如果透過 GPU 來執行,速度能夠提升許多,「如果資料庫有壓縮需求也很適合使用 GPU,因為壓縮同樣需要大量運算。」

不過,企業較注重應用程式以及系統的穩定性,這部分仍需要時間的累積。

目前要想開發 GPU 執行功能,可透過 NVIDIA 提供的專屬開發平臺 CUDA 撰寫程式,這套 CUDA 近似於 C 語言,NVIDIA 並提供許多既有範例程式讓開發者參考採用,「CUDA 和開發套件 SDK 可免費下載使用。」

此外,軟體開發商 PGI 提供支援 CUDA 轉換編譯器,「由於 PGI 的 Fortran 是具歷史的程式語言,其擁有相當豐富的數值運算函式庫,將這些程式碼移植到 CUDA 相當耗費人力,因此透過轉換編譯器即可將需要平行運算的程式碼轉換平行化處理,如果是 Fortran 使用者就不需要再另學 CUDA 。」

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