Новости про GPGPU и виртуализация

Глава NVIDIA Jen-Hsun Huang в интервью британскому отделению издания ZDNet ответил на вопросы о будущем GPGPU-технологий. Мы приводим выдержку высказанных им суждений:

• NVIDIA активно поддерживает открытый стандарт OpenCL, тем более что Khronos Group в настоящее время возглавляет сотрудник компании. NVIDIA первой реализовала поддержку OpenCL, причём она всё еще считается лучшей в отрасли, и будет поддерживать OpenCL и дальше.
• Технологии меняются очень быстро, производительность увеличивается четырёхкратно каждые два года, новые функции внедряются постоянно. В силу этого NVIDIA концентрируется на CUDA, не желая немедленно «выкатывать» новый общий стандарт. Тем более, что OpenCL такого внимания и не требует — там есть множество людей, в том числе из IBM, AMD, Intel, и NVIDIA не нужно тащить всё в одиночку.
• CUDA получил большее распространение, чем OpenCL, в силу большей истории и инвестиций в разработку, большего числа работающих с ним людей, большего качества инструментов разработки, компилятора, надёжности рабочей среды.
• NVIDIA не пытается каким-то способом полностью заменить CPU или нарушить их работу. Операционные системы и офисные приложения будут продолжать работать на CPU — но будет возможно прибегнуть к силе GPU для того, чтобы «проломить» определённые задачи.
• Будущее за гетерогенной средой, в которой встретятся нарастившие мощь векторной обработки данных CPU и GPU с параллельной обработкой данных, научившиеся решать более сложные типы задач. В такой среде все приложения будут работать невероятно быстро.
• Сейчас ситуация с приложениями такая, что они не работают, не работают, а потом раз — и работают очень быстро. Технологии вроде виртуальной памяти и синхронизации данных в памяти облегчат программирование. В целом будет лучше, если приложения будут работать сразу, пусть и лишь в три раза быстрее. Затем можно будет заниматься оптимизацией.
• Сейчас графические процессоры лучше всего работают с одним приложением, так устроен их конвейер, следствие stateful-подхода. К примеру, одна большая программа исполняется на многих GPU. В будущем будет иная ситуация: множество приложений, использующих один GPU. NVIDIA работает над тем, чтобы обеспечить возможность использования обоих подходов.
• В будущей архитектуре сервер с одним модулем Tesla сможет одновременно предоставить игровой ускоритель для сеанса геймера, Quadro-ускоритель для сеанса дизайнера автомобиля и GPGPU-ускоритель для сеанса высокопроизводительных вычислений. Можно будет одновременно заниматься вычислениями и визуализацией в отдельном «облаке», получая высококачественную картинку на экран компьютера, планшетного ПК или телефона.
• Ключ к созданию подобных архитектур — отказ от копирования данных туда-сюда. NVIDIA совместно с InfiniBand разрабатывает решение, которое позволит избежать постоянного копирования данных из системной памяти в видеопамять и обратно. Это позволит частично снять остроту проблемы полосы пропускания каналов связи, хотя всё равно всегда будут требоваться как можно более быстрые методы передачи данных.

Будем надеяться, что в погоне за раскрывающими перспективами облачных сред и распределённых вычислений компания не забудет совсем про сегмент, собственно, видеокарт для конечных ПК.

Компания Dell для своих новых серверов линейки PowerEdge C Series предусматривает специальный блок расширения PowerEdge C410x, представляющий собой платформу для установки карт с интерфейсом PCI-Express x16.

Данный модуль высотой 3U позволяет установить 16 GPU-карт (10 спереди и 6 сзади) с TDP до 225 Вт каждая, и рассчитан прежде всего на установку GPGPU модулей NVIDIA Tesla M2050 с 448 ядрами CUDA архитектуры Fermi и тремя или шестью гигабайтами ECC GDDR-5 памяти.

Питание обеспечивают 4 блока мощностью 1400 Вт каждый, за охлаждение отвечают восемь 92-мм вентиляторов. Блоки питания и вентиляторы поддерживают отказоустойчивость и «горячую» замену. Модули карт поддерживают добавление на ходу, но не замену.

Совокупная вычислительная мощность платформы — более 16 000 GFLOPS и может быть разделена между 8 серверами PowerEdge C Series, подключаемыми с помощью внешних соединений PCI-Express I-PASS к специальным интерфейсным картам NVIDIA HIC. Программная поддержка решения пока реализована лишь в Red Hat Enterprise Linux.

Dell уже поставила подобную систему как часть суперкомпьютера Lincoln для Национального суперкомпьютерного центра США, с вычислительной производительностью в 47 TFLOPS. Но подобный продукт, без сомнения, найдёт спрос и у корпоративных потребителей в области решений для виртуализации, поскольку и Microsoft, и VmWare уже объявили, что следующее поколение их продуктов будет поддерживать виртуализацию графического процессора, что позволит исполнять «тяжёлые» графические приложения в виртуальных машинах. Причём предварительная версия технологии Microsoft RemoteFX уже доступна в открытом для бета-тестирования Windows Server 2008 R2 SP1 Release Candidate.