FirePro S9150
Новые графические процессоры начнут поставляться в текущем квартале. Источник: AMD

Графическим процессорам сегодня отводится важнейшая роль в увеличении производительности суперкомпьютеров. Вместе с центральными процессорами графические чипы обеспечивают ускорение математических расчетов и научного моделирования. В самом быстром на сегодняшний день в мире суперкомпьютере Titan установлено 18 688 графических процессоров Nvidia Tesla K20X.

По утверждениям представителей AMD, графический процессор S9150 работает быстрее самых мощных суперкомпьютерных графических чипов Nvidia. Пиковая производительность S9150 при выполнении операций удвоенной точности составляет 2,53 TFLOPS, в то время как самый быстрый графический процессор Nvidia Tesla K40 демонстрирует только 1,43 TFLOPS. Пиковая производительность FirePro S9150 при выполнении операций одинарной точности составляет 5,07 TFLOPS, что тоже несколько выше, чем у Tesla K40 (4,29 TFLOPS).

Для суперкомпьютеров операции с удвоенной точностью имеют особенно важное значение, потому что они позволяют увеличить точность выполнения вычислений с плавающей точкой.

Впрочем, лидерство серверных графических процессоров AMD может оказаться недолгим. Ожидается, что в ближайшие месяцы Nvidia переведет свои продукты Tesla на графическую архитектуру Maxwell, которая должна обеспечить более высокую максимальную производительность, чем K40.

Графические процессоры AMD FirePro уже устанавливаются в серверы ряда производителей (в том числе и Dell), но в суперкомпьютерах широкого распространения пока не получили. Из систем, входящих в список Top500, пять суперкомпьютеров в первой двадцатке построены на базе графических процессоров Nvidia. Чипы AMD FirePro впервые появились в суперкомпьютере Sanam из Саудовской Аравии, занимающем сейчас 70-е место в рейтинге.

Графические процессоры для суперкомпьютеров не так быстры, как ведущие графические чипы, устанавливаемые в настольные компьютеры. В высокопроизводительных серверах обычно присутствует множество графических процессоров, и здесь необходимо находить оптимальный баланс между производительностью и ограничениями энергопотребления в ЦОД. Графические процессоры для настольных компьютеров можно подвергать разгону и подключать к системе жидкостного охлаждения, а в серверных конфигурациях это весьма затруднительно.

Модель S9150 имеет 2816 процессорных ядер, потребляет 235 ватт электроэнергии и оснащена памятью GDDR5 емкостью 16 Гбайт. Ядра построены на основе технологии Graphics Core Next, которая используется в игровых консолях Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4.

Математические и научные программы могут проектироваться таким образом, чтобы использовать ресурсы центральных и графических процессоров параллельно. Специально для этого предназначены инструменты параллельного программирования с открытым кодом OpenCL. В Nvidia поддерживают OpenCL, предлагая собственную архитектуру параллельного программирования CUDA.

Компания AMD анонсировала также выпуск менее мощного графического процессора FirePro S9050, относящегося к тому же семейству. Он оборудован 1792 ядрами, имеет 12 Гбайт памяти GDDR5 и потребляет 225 ватт электроэнергии.

Новые графические процессоры начнут поставляться в текущем квартале по каналам дистрибьютора Sapphire Technologies. Производители серверов Supermicro, Asustek и Tyan уже готовы приступить к оснащению своих продуктов графическими чипами S9150.