Суперкомпьютеры с графическими процессорами эффективнее обычных

Суперкомпьютеры, архитектура которых предполагает использование графических процессоров наряду с традиционными центральными процессорами, оказываются куда эффективнее вычислительных систем лишь на базе ЦП. В очередном списке энергоэффективных суперкомпьютеров Green500, составляемой той же группой, что и список Top500, первые места занимают именно системы, оснащенные и центральными, и графическими процессорами.

Восемь систем из верхней части списка Green500 занимают компьютеры, оснащенные дополнительными ускорителями для повышения эффективности вычислений. Согласно профессору Политехнического Университета Вирджинии, Ву Фенгу  (Wu Feng), применение графических процессоров в три раза повышает коэффициент полезного действия суперкомпьютеров, по сравнению с традиционными вычислительными системами.

Предыдущее издание списка Green500 включало в себя лишь единственную модель суперкомпьютера, оснащенного графическими процессорами. В качестве дополнительных ускорителей применялись видеочипы компании AMD, работающие совместно с центральными процессорами того же производителя. Сегодня ситуация меняется в другую сторону – в списке Green500 уже восемь «гибридных» систем, причем все новички используют графические процессоры, разработанные компанией NVIDIA, а в качестве ЦП применяются интегральные микросхемы компании Intel. Кстати, система на платформе AMD за это время опустилась на одиннадцатое место в списке Green500.

Список Green500 составлялся по следующему принципу. Измерялась выдаваемая суперкомпьютером производительность, которая затем делилась на потребленную системой мощность. Аппараты, дополнительно оснащенные графическими процессорами, в среднем показывали производительность в 554 МФЛОПС на Ватт потребляемой мощности. В то же время традиционные вычислительные системы смогли показать производительность в районе 181 МФЛОПС на Ватт потребляемой мощности.

Возглавляют список «гибридных» вычислительных систем суперкомпьютеры из Китая – Dawning Nebulae, расположившийся на четвертом месте, и Mole-8.5, занявший высокую восьмую позицию. Обе системы сочетают в себе вычислительную мощность шестиядерных процессоров Intel Xeon X5650 и процессоров NVIDIA Tesla C2050. Показанная производительность систем составляет 492,64 МФЛОПС и 431,88 МФЛОПС на Ватт потребляемой мощности.

Лидерами списка Green500 стали суперкомпьютеры компании IBM. И хотя здесь нет графических процессоров в чистом виде, базируются они на процессорах PowerXCell 8i с программируемым ускорителем, призванным повысить производительность систем в целом ряде приложений. То есть, все равно присутствуют дополнительные вычислительные блоки, более эффективно справляющиеся со специальными задачами, тогда как вычисления общего назначения возложены на центральный процессор.