Серверная графическая карта AMD FirePro – эффективное энергопотребление для суперкомпьютера

Суперкомпьютер SANAM, оснащенный 420 серверными графическими картами AMD FirePro S10000 с двумя графическими процессорами на основе архитектуры AMD Graphics Core Next Architecture каждая, производит революцию в области суперкомпьютерной техники своей высокой энергоэффективностью. Способный обеспечить производительность в 420 TFLOPS при эффективности использования энергии свыше 2,3 GFLOPS на ватт и производящий 2351 млн. операций в секунду на ватт потребляемой мощности, этот суперкомпьютер меняет образ мышления в отрасли, где производительность измеряется "флопсами", перенося акцент на энергоэффективные измерения в единицах производительности на ватт. Это новейшее технологическое достижение AMD последовало вслед за объявлением о том, что процессоры AMD Opteronприменяются в самом мощном в мире, согласно рейтингу суперкомпьютеров Top500, суперкомпьютере Titan. Кроме второй позиции в списке Green500, суперкомпьютер SANAM может также похвастаться званием самого мощного и энергоэффективного суперкомпьютера, работающего преимущественно на графических процессорах.

AMD также предложила новые средства повышения надежности, которые позволили суперкомпьютеру SANAM выполнять 3,6 трлн. операций с двойной точностью во время теста Green500, продемонстрировав, что самые передовые достижения в области суперкомпьютеров могут опираться на «зеленые» технологии. Более того, AMD укрепила свое положение в индустрии высокопроизводительных вычислений (High Performance Computing - HPC), анонсировав четыре новых программных инструмента, которые позволяют разработчикам использовать знакомые методы программирования для работы с графическими (GPU) и гибридными (accelerated processing unit - APU) процессорами AMD.

«В индустрии HPC происходит принципиальный сдвиг с измерения производительности суперкомпьютера в единицах FLOPS к измерению в единицах производительности на ватт и разработке энергоэффективных технологий», ― говорит Джон Густафсон (John Gustafson), старший научный сотрудник и главный архитектор подразделения графических процессоров AMD. ― Суперкомпьютер SANAM, оснащенный GPU AMD FirePro S10000 на основе архитектуры Graphics Core Next Architecture, во время работы потребляет всего 180 кВт ― невероятно мало для суперкомпьютера. Такие решения как FirePro S10000 наряду с инновационным программным обеспечением AMD и такими технологическими партнерами, как AccelerEyes, CAPS Entreprise и PGI, позволяют учреждениям, занятым самыми передовыми исследованиями, подобными работе Университета в области квантовой хромодинамики, достигать высокой производительности вычислений и плотности размещения процессоров, не выходя за пределы своего бюджета».

SANAM – это совместный проект Франкфуртского института передовых исследований и Города науки и технологии им. короля Абдель Азиза (KACST) в Эр-Рияде (Саудовская Аравия). Компания Adtech Global, участвующая в проекте построения высокоскоростного кластера (HSC), провела техническое исследование по поиску системных решений, способных не только работать в высокоскоростных кластерах HSC, но и обеспечить долгосрочное развитие и модернизацию.

«Мы стремимся использовать технологии, которые способны обеспечить возможность непрерывного повышения производительности, снижения затрат и сокращения потребления электроэнергии в будущем», ― говорит Рик Розальский (Rick Rozalsky), вице-президент по международному развитию бизнеса Adtech Global. ― Мы с самого начала знали, что суперкомпьютер SANAM, над которым мы работаем вместе с Франкфуртским университетом и AMD, будет особым, но одно дело знать, а другое ― увидеть это собственными глазами. Мы работали над многими высокопроизводительными, специализированными решениями, однако всегда интересно нажать кнопку запуска и воочию убедиться в невероятной производительности современных суперкомпьютеров. Производительность этой системы на ватт действительно ошеломляет».

AMD продолжает применять возможности своих графических процессоров в области массовой параллельной обработки для развития следующих научных достижений. Позволив разработчикам HPC воспользоваться преимуществами GPU-вычислений с помощью знакомых инструментов разработки и методов программирования, которые опираются на OpenCL, AMD старается наращивать и укреплять программную экосистему для расширения базы разработчиков, применяющих GPU-вычисления.

Четыре новых инструмента для HPC-разработчиков

• Accelereyes ArrayFire: предназначен для быстрого написания простого ПО для GPU. Общедоступный выпуск ArrayFire, библиотека ускорения разработки программного обеспечения для GPU, которая обеспечивает сотни функций, уже оптимизированных ведущими экспертами в области GPU-вычислений, допускает простую интеграцию в приложения, написанные на языках C, C++, Fortran и Python;

• Компиляторы Portland Group (PGI) Accelerator: компиляторы Fortran, C и C++, ориентированные на семейство APU, а также дискретные GPU-ускорители AMD. PGI продолжает тесно сотрудничать с AMD, расширяя свои компиляторы PGI Accelerator на основе директив. Цель заключается в том, чтобы генерировать код непосредственно для GPU-ускорителей AMD и создавать гетерогенные исполняемые файлы x64+GPU, которые автоматически используют вычислительные возможности как ЦП, так и GPU в составе APU AMD;

• Компилятор CAPS Entreprise HMPP: CAPS Entreprise ― это ведущий поставщик решений для развертывания приложений на многоядерных системах. Компилятор CAPS HMPP «из исходного кода в исходный код» основан на директивах C, C++ и Fortran и поддерживает стандарты OpenACC и OpenHMPP. С помощью AMD в этот компилятор включен мощный генератор параллельных данных OpenCL;

• AMD CodeXL: комплекс инструментов, который позволяет разработчикам использовать преимущества ЦП, GPU и APU AMD. В него входит мощный инструмент отладки для GPU, всеобъемлющий инструментарий профилирования CPU и GPU и средства статического анализа ядра OpenCL, которые помогают разработчикам программного обеспечения вступить в эпоху гетерогенных вычислений. AMD CodeXL доступен как в качестве расширения для Visual Studio, так и в виде отдельного приложения с пользовательским интерфейсом для Windows и Linux.