Nvidia multiplie la puissance des supercalculateurs par trois

Composants
Nvidia booste la puissance des supercalculateurs par trois

Les performances des nouvelles cartes de calcul Tesla de Nvidia s’envolent. Elles offrent une accélération de fois trois sur les nombres flottants en simple (K10) et double (K20) précision.

Nvidia profite de sa conférence GTC 2012 de San Jose (Californie) pour lever le voile sur ses nouvelles offres Tesla, dédiées au monde du calcul.

Les GPU ont été popularisés par les cartes graphiques. Ces composants sont toutefois très à l’aise avec les calculs massivement parallèles. Nvidia a été le premier à utiliser leur puissance dans un tel contexte (suivi rapidement par les autres concepteurs de GPU). Une technique connue aujourd’hui sous le nom de GPU Computing et équipant certains des plus puissants supercalculateurs au monde.

La nouvelle gamme Tesla de Nvidia peut se résumer en deux mots : fois trois. Comprenez par là que la puissance de calcul est multipliée par trois à consommation d’énergie identique. La firme indique que ces nouvelles cartes permettront de créer un cluster de 1 pétaflops de puissance avec seulement dix armoires et une puissance de 400 kW.

Pour les simulations…

Deux cartes sont présentées aujourd’hui. La première, la Tesla K10, est architecturée autour de deux GPU Kepler GK104, pour une puissance totale de 4,58 téraflops en simple précision, soit 3,4 fois mieux qu’avec la Tesla M2090. Toutefois, la puissance de traitement en double précision tombe de 665 gigaflops à seulement 190 gigaflops.

La Tesla K10 est donc une carte réservée aux tâches de traitement – du signal, d’images ou de vidéos – ou de simulations – sismiques, pétrolières… Elle est alimentée par de la mémoire véloce, présentant une bande passante de 320 Go/s.

Notez que cette carte est d’ores et déjà accessible chez SGI, qui l’intègre dans ses serveurs de calcul SGI Rackable C1104G et C2110G. Dell, HP et IBM devraient eux aussi proposer des offres pourvues de cartes Tesla K10.

Nvidia Tesla K10
Nvidia Tesla K10

… ou les calculs

Ceux qui ont absolument besoin de puissance en double précision devront attendre le quatrième trimestre 2012. La firme proposera alors la carte Tesla K20, dont le GPU Kepler GK110 proposera une puissance en double précision multipliée par trois par rapport à la Tesla M2090.

La barrière du téraflops sera donc allègrement franchie. Les 2 téraflops par carte pourraient même être de la partie (0,665×3=1,995). Réponse en fin d’année. Dédiée aux calculs de haute précision, la Tesla K20 répondra aux besoins de la finance et de la physique.

Des modules Tesla K20 seront installés au sein du supercalculateur du laboratoire national d’Oak Ridge, dans le Tennessee (États-Unis). La puissance brute de cette machine sera ainsi démultipliée. Elle devrait se fixer à plus de 25 pétaflops, contre 2,3 pétaflops au dernier pointage.

Nvidia Tesla K20
Nvidia Tesla K20

Plus d’efficacité

Notez que le GK110 n’est pas uniquement une version boostée du GK104. Ce GPU apporte en effet quelques nouveautés technologies qui permettent d’en exploiter plus aisément la puissance. L’Hyper-Q permet ainsi de disposer de 32 fils d’exécution pour lancer des tâches, contre 1 seul précédemment.

Seul le CPU pouvait jusqu’alors de lancer des tâches sur le GPU. Avec le Dynamic Parallelism, cette possibilité est dorénavant offerte au code fonctionnant sur le GPU. La puissance de calcul effective de la carte Tesla est alors débridée, puisque le volume de données transféré entre le CPU et le GPU (le goulet d’étranglement de ces solutions) se trouve réduit.

Hyper-Q et Dynamic Parallelism permettront de créer des clusters optimisés, présentant un meilleur ratio performance brute sur performance exploitable que précédemment. Un bon point pour les supercalculateurs.

Crédit photo : © Vasilius – Fotolia.com / Nvidia


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