NVIDIA推出Kepler架構Tesla GPU 開創高效能運算全新標準

 

 

新架構提供三倍能源效率 使GPU加速運算系統程式編寫更簡易

NVIDIA(輝達)宣布發表全新系列Tesla® 繪圖處理器(GPU)，並搭載革命性的NVIDIA® Kepler GPU 運算架構，不僅讓GPU加速運算更加簡易，也讓更廣泛的高效能運算(HPC)科學和科技應用能加以運用。

新款NVIDIA Tesla K10與K20 GPU是專為處理全球最複雜的HPC運算難題打造的加速器。Kepler架構專為高效能與超高省電效率設計，其效率是前一代NVIDIA Fermi™架構的3倍。NVIDIA Fermi™架構在兩年前推出時，曾在平行運算樹立全新性能標竿。

NVIDIA(輝達)公司首席科學家Bill Dally表示：「Fermi是運算領域中的一大躍進，它在高效能運算領域的第一線確立了GPU加速運算的價值，並吸引數十萬開發者加入GPU運算平台。由於GPU不僅容易運用、應用領域廣泛且具有高效率的特性，全新的Kepler架構將發揮相同的顛覆性，把GPU帶入廣大的運算領域。」

Tesla K10與K20 GPU已於本周登場的GPU技術大會(GTC)上發表。其他重大發布，皆可至GTC 線上新聞室參閱。

NVIDIA(輝達)開發了一套創新架構技術，讓Kepler GPU具備高效能與高能源效率，並適合更多的開發者及更廣泛的應用。各項重大創新包括：

• SMX串流多重處理器：作為每個GPU的基本建構元件，SMX串流多重處理器須重新設計，藉以達到高效能與能源效率的目標。它能提供較Fermi串流多重處理器快高達3倍的每瓦效能，能實現在僅10個伺服器機架的空間中，打造一部運算效能達1 petaflop的超級電腦。SMX能達到如此高的能源效率，是因為CUDA核心增加了4倍，同時又降低每個核心的時脈速度，並且在閒置模式時透過電源閘控的方法關掉部分GPU電路，盡可能使作為平行處理核心的GPU範圍最大化，而非僅作為控制邏輯電路。
• Dynamic Parallelism：這項功能讓GPU執行緒能機動跨越到新的執行緒，讓GPU能針對資料進行動態調整。它大幅簡化了平行處理的程式撰寫工作，讓GPU能針對更廣泛的熱門演算法提供加速，例如自適性網格精緻化、快速多偶極演算法、以及多重格點演算法等。
• Hyper-Q：這項技術讓多個CPU核心能同時運用單一Kepler GPU內的多個CUDA核心。如此即可大幅提高GPU使用率，縮減CPU的閒置時間並促進可編程性。Hyper-Q非常適合用在採用MPI訊息傳遞介面的叢集應用程式。

NVIDIA(輝達)公司GPU工程部資深副總裁暨Kepler首席工程師Jonah Alben表示：「我們在設計Kepler時鎖定三項目標: 效能、效率及可及性。它代表GPU加速運算的一大里程碑，並將帶動下一波運算研究的突破發展。」

NVIDIA Tesla K10 與K20 繪圖處理器
NVIDIA Tesla K10 GPU能針對訊號、影像及地震資料處理等應用提供全球最高的資料吞吐量。專為油氣探勘與國防工業等客戶進行最佳化的單Tesla K10加速板，內含兩顆GK104 Kepler GPU，能使單精度浮點運算尖峰效能達4.58 teraflop，並提供每秒320 GB的記憶體頻寬。

NVIDIA Tesla K20 GPU是Tesla GPU產品系列的全新旗艦產品，專為運算密度最高的高效能運算環境量身打造。Tesla K20預期將成為全球最高效能、最省電的GPU，預計將於2012年第四季問市。

Tesla K20搭載GK110 Kepler GPU，這款GPU的雙精度運算速度較搭載Fermi架構的Tesla產品快3倍以上，並支援Hyper-Q與Dynamic Parallelism功能。GK110 GPU預計將被運用在由美國田納西橡樹嶺國家實驗室打造的全新Titan超級電腦，以及伊利諾州立大學香檳分校的國家超級電腦應用中心打造的Blue Waters系統。

IDC高效能運算部門專案副總裁Earl C. Joseph表示：「自Fermi發表後兩年以來，各界開始廣泛運用混合運算技術，讓眾多關鍵的高效能運算應用能達到更高的效能。在未來兩年，我們估計將有越來越多的GPU運用，讓GPU在許多應用中發揮更高的效能。」

CUDA 5平行編程平台預覽版
除了Kepler架構外，NVIDIA(輝達)同時發表CUDA 5平行編程平台的預覽版。此平台將提供給超過2萬個NVIDIA GPU運算註冊開發者計畫的會員，將讓開發者開始探索各種方法利用新款Kepler GPU的各項優勢，包括動態平行處理。

CUDA 5平行編程模型預計在2012年第三季全面供應。開發者可至CUDA網站加入GPU運算註冊開發者計畫，即可取得預覽試用版。

關於Tesla GPU
NVIDIA Tesla GPU是以NVIDIA CUDA®平行運算平台打造的密集型平行運算加速器。Tesla GPU專為節能的高效能運算、運算型科學和超級運算設計，相較於僅搭載CPU的途徑，可針對廣泛的科學類和商用應用提供大幅提升的應用加速。目前全球全5大超級電腦中就有3部系統搭載NVIDIA Tesla GPU。

欲瞭解更多關於Tesla GPU的資訊，請瀏覽Tesla網站。歡迎至Twitter (@NVIDIATesla)追蹤Tesla的最新消息。

關於GTC
GPU技術大會促進全球對於GPU運算及視覺化的認識，以及其對於未來科學和創新的重要性。欲知NVIDIA及其夥伴的最新消息，請瀏覽GTC新聞室。

關於NVIDIA (輝達)
NVIDIA(輝達)公司在1999年發明了繪圖處理器(GPU)後，便讓全世界認識到電腦繪圖功能的威力；如今，其處理器啟動從智慧型手機到超級電腦等廣泛的產品。NVIDIA(輝達)的行動處理器，普遍應用於手機、平板電腦以及車用資訊娛樂系統中。PC遊戲玩家仰賴GPU，享受真正身歷其境的世界。專業人士利用GPU創造電影中精采的3D繪圖和視覺效果，也設計出從高爾夫俱樂部到大型噴射客機等各種物件。而研究員運用GPU，可以透過高效能電腦促進科學新領域的發展。NVIDIA(輝達)擁有超過4,500項已核發、認可或申請中之專利，其中包括現代運算技術基礎之設計與深入研究。欲瞭解更多NVIDIA(輝達)詳細資訊，請瀏覽//www.nvidia.com.tw網站。

本新聞稿可能包含NVIDIA根據目前預期所做出的前瞻性聲明；其中包含NVIDIA Tesla K10及K20 GPU的出貨時程、效應和特色；CUDA 5平行編程平台的出貨時程、效應和特色；以及NVIDIA公司專利在現代運算技術上所產生的效應。這些前瞻性聲明包含可能導致實質結果與預期不符之風險與不確定因素。多項重要因素可能導致實際結果與前瞻性聲明所示之結果出現重大差異，所及範圍有全球經濟情況、我們的產品借重第三方協力廠商之製造、組合、封裝和測試之部分；技術發展和市場競爭之影響；更快或更節能技術之發展；設計、製造或軟體的缺失；消費者偏好或需求之改變；業界標準和介面之改變；整合到系統後無法預期的產品或效能降低之技術缺失；以及我們定期提交給美國證券交易委員會(SEC)之Form10-Q(截止於2012年1月29日之財務季度)等報告中的其他詳細因素。NVIDIA在公司官方網站上免費提供定期提交給SEC的報告之副本。這些前瞻性聲明不保證未來的效能，只陳述目前的狀態，除非法律規定，否則NVIDIA沒有意願或義務因為新資訊、未來事件或其他理由而更新或修改任何前瞻性聲明。

本文為NVIDIA公司2012版權所有並保留所有權利。NVIDIA與NVIDIA標誌，CUDA、Fermi、Kepler及Tesla是NVIDIA公司在美國及其他地區的商標和(或)註冊商標。所有其他公司及產品名稱乃為所屬個別公司之商標。功能、定價、出貨時程和規格之變更不會另行通知。