Abonneer je gratis op Techzine!

NVIDIA heeft gisteren een nieuwe serie naast haar bestaande GeForce en Quadro series geïntroduceerd genaamd Tesla. Binnen de Tesla serie zal NVIDIA een aantal producten gaan aanbieden die de enorme rekenkracht van GPU’s inzetten voor complexe berekeningen.

GPU’s betreden de markt voor supercomputers

Momenteel bestaan verreweg de meeste supercomputers uit een groot aantal CPU’s van IBM, Intel of AMD. Bij supercomputers is het vooral belangrijk hoeveel gigaflops hij kan leveren. Supercomputers worden voornamelijk ingezet om zogenaamd Floating Point berekeningen te maken, flops staat daarbij voor Floating Point Operations Per Second en is een meeteenheid voor supercomputers.

Nu wil het feit dat GPU’s enorm goed geschikt zijn om floating point berekeningen te maken. De nieuwste consumentenkaarten van NVIDIA en ATI zijn op dat gebied al vaak vele malen beter dan een high-end serverprocessor van Intel of AMD. het is dan ook niet voor niets dat verschillende partijen de mogelijkheid onderzoeken om met hun grafische producten de markt voor supercomputers te betreden. In september 2006 presenteerde het bedrijf Peakstream al een supercomputer oplossing op basis van grafische chips.

Maar nu betreedt dus ook grootmacht NVIDIA het podium en dat doet het met een geheel nieuwe serie, genaamd Tesla. Belangrijkste doel is om supercomputers beschikbaar te maken voor een bredere markt en voor bedrijven die in eigen beheer zware berekeningen willen uitvoeren. "Wetenschap wordt tegenwoordig niet alleen in laboratoria uitgevoerd. Wetenschappers voeren computersimulaties uit voordat ze ook maar één fysiek experiment hebben gedaan. Deze nieuwe aanpak vormt nieuwe mogelijkheden voor ontdekkingen in de wetenschap en techniek. Doordat Tesla de rekentijden in sommige gevallen enorm terugbrengt is dit product de op één na grootste verandering in de markt voor supercomputers, sinds Cray 1 vector processing introduceerde", aldus president en CEO Jen-Hsun Huang van NVIDIA.

De Tesla familie

Onder de Tesla familie zal NVIDIA een drietal producten uitbrengen. Als eerste is er Tesla C870 GPU Computing Processor, een losse PCI Express x16 kaart voor bestaande computersystemen. De kaart heeft 128 parallelle processors en kan 518 gigaflops aan parallelle rekenkracht leveren.

Het tweede product is de Tesla D870 Deskside Supercomputer is een compact systeem dat middels een standaard PCI-Express x16 of x8 verbinding aan een bestaande computer gekoppeld kan worden. Het kastje bevat een tweetal Tesla C870 GPU’s en verdeelt drie gigabyte aan intern geheugen over beide kaarten. Door meerdere van dit soort systemen aan een werkstation te koppelen kan er een extra rekenkracht tot acht teraflops toegevoegd worden aan het bestaande systeem.


Vlnr: de Tesla C870 GPU Computing Processor,
de S870 GPU Computing Server en de Tesla D870 Deskside Supercomputer.

Het derde product is de Tesla S870 GPU Computing Server een machine op basis van een negentien inch, 1U rack-mount chassis. Elke S870 bevat een viertal C870 kaarten, die elk de beschikking hebben over anderhalf gigabyte geheugen. Ook hier de aansluiting via een PCI-Express verbinding, waarbij gekozen kan worden om vier processors over één PCIe verbinding te laten lopen, of twee processors over twee PCIe verbindingen. De S870 is specifiek bedoeld voor grotere datacenters en door meerdere van dit soort systemen aan elkaar te koppelen kan er enorm veel rekenkracht gerealiseerd worden.

Aansturing van de Tesla producten

Om het programmeren van de Tesla producten zo eenvoudig mogelijk te maken heeft NVIDIA een complete softwareoplossing gemaakt, genaamd CUDA. Volgens NVIDIA is CUDA ’s werelds enige ontwikkelpakket voor GPU’s dat gebaseerd is op de C-programmeertaal. Het pakket bevat een C-compiler voor de GPU, een debugger/profiler, speciale drivers en standaardbibliotheken. Ontwikkelaars kunnen met het pakket op een relatief eenvoudige manier hun eigen applicaties ontwikkelen die in staat zijn om grote hoeveelheden data parallel te berekenen.

Voorlopig werken de Tesla producten alleen onder Windows XP en Linux, maar het valt te verwachten dat er in de toekomst meer systemen ondersteund gaan worden.

Supercomputers voor iedereen

Alhoewel GPU oplossingen niet direct de CPU oplossingen uit de markt voor supercomputers zullen drukken krijgen wel veel meer partijen met Tesla de beschikking over systemen die ingewikkelde berekeningen kunnen uitvoeren. Daarbij valt te denken aan onderzoeksinstituten en universiteiten.

"Veel van de moleculaire structuren die wij analyseren zijn zo groot dat het weken kan duren om de berekeningen voor een fysieke simulatie uit te voeren. De techniek van NVIDIA stelt ons in staat om een aantal van onze berekeningen 100 keer sneller uit te voeren. Voorheen moesten we onze desktopsystemen clusteren, maar dat is ook niet meer nodig. Tesla maakt supercomputers een stuk flexibeler", aldus senior onderzoeksprogrammeur John Stone van de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign