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个人超级计算机不再是空穴来风

发布时间:2019-05-01 02:42 来源:未知 编辑:admin

  每秒运算速度达4万亿次、只有台式机大小、售价不到8万元的个人超级计算机,是梦望还是现实?NVIDIA公司刚刚发布的Tesla个人超级计算机似乎正在让这一切成为可能。

  11月18日,在美国2008年超级计算大会(SC08)上,NVIDIA公司正式发布了针对全球1500万名科学家和工程师的Tesla个人超级计算机新产品,要“让每个研究人员都可配备一台超级计算机”。NVIDIA 公司Tesla计算产品总经理AndyWalch先生通过电线服务器频道的采访。

  据介绍,Tesla个人超级计算机拥有“工作站的价格,超级计算机的性能,适合个人操作,非常简单易用”等几大特点。在外观上就如同一台可以放在桌面上的工作站一样,内置一颗四核CPU 和3-4个GPU单元模块,拥有12-16GB系统内存、1200-1350W电源,可以直接使用办公环境下标准的电源。由于总共拥有960个GPU核心,使其浮点计算性能高达每秒4万亿次,是当前台式工作站的250倍,而售价不到1万美元,跟相同性能水平的传统超级计算集群相比,价格只有1%。要知道,就在四年前,上海超级计算中心所采用的10万亿次超级计算机曙光4000A需要近亿元人民币,占地1/4个足球场。

  AndyWalch介绍说,Tesla个人超级计算机实现了人们“以工作站的价格和占地空间获得超级计算集群性能”的梦想,开启了个人高性能计算的新领域。“就象20多年以来,PC从早期的专家设备变成了今天人手一台的普及工具一样,我们相信从现在开始,个人超级计算机也可以走向普及。”

  目前,这类台式HPC产品已经在国外一些大学科研人员当中得到了采用。最早使用的是比利时安特卫普大学,该校原来用的超级计算机有512颗处理器核,成本是530万美元,由全校共享使用;后来换成一台拥有8个GPU的台式系统,性能相当,成本只有7000美元,而且可以为每个研究人员在桌边配备一台,不再为共享资源进行竞争。可见,无论是在性价比方面,还是在使用模式上都跟以前相比有了“革命性”的变化。据称,当前包括美国麻省理工学院、哈佛大学、伊利诺伊大学、英国剑桥大学、德国布伦瑞克里大学以及韩国延世大学都已经采用了3颗-16颗GPU不等的此类桌面系统。

  全球高性能计算机TOP500排行榜的创始人之一、美国田纳西大学教授Jack Dongarra认为,“GPU的发展使得实际应用程序可以在GPU上轻松运行,并且速度远远超过多核系统。未来的计算架构将是并行核心GPU和多核CPU合作的混合系统。”CRAY公司前首席科学家Burton Smith也认为,NVIDIA的异构计算使“台式超级计算机”的突破成为可能。

  实际上,在今年9月份,微软和Cray两家公司就首次联手推出了大小和普通PC相当,售价2.5万美元到6万美元以上,预装Windows HPC Server 2008操作系统的个人超级计算机Cray CX1。不过,跟NVIDIA采用的CPU与GPU混合架构不同,Cray CX1采用的是标准X86 CPU技术,支持多达8个节点、16个英特尔至强处理器、每节点64GB内存和4TB内置存储。

  不过,AndyWalch表示,跟传统仅基于CPU的架构相比,CPU与GPU混合的架构在某些应用领域效率更高,数十倍甚至上百倍的性能提升正是GPU的最大优势。

  AndyWalch举例说,在一项针对计算化学的应用测试中,如果仅使用CPU需要4.6天,而使用GPU仅仅需要27分钟,在神经医学建模方面,使用CPU需要2.7天,而使用GPU只需要30分钟,另外在医学成像、分子动力学、视频转码、Matlab计算、天体物理、金融模拟、线D超声波、量子化学、基因排序等领域,一些大学和相关软件厂商的测试也证实了18倍到149倍不等的性能提升。

  另外,在绿色节能方面,GPU系统也明显的优势。如NVIDIA最新推出的Tesla S1070与X86产品相比,每瓦特性能提升了18倍。“这对石油天然气勘探这类用户来说非常重要,因为他们需要进行大量的数据分析,服务器电耗极其惊人,使用GPU系统可以节省大量的电力成本。目前Tesla S1070已经在Hess、雪佛龙石油、巴西石油等公司得到了成功应用。” AndyWalch谈到。

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