NVIDIA在台第三屆GPU技術大會,聚焦GPU平行運算如何顛覆傳統運算


NVIDIA提出GPGPU概念已經不是新鮮事,不過隨著近年開發工具逐漸成熟,並且深入學界,從教育開始扎根,GPU平行運算 逐漸開花結果,而NVIDIA為了推廣GPU運算的概念,數度在國外舉行NVIDIA GPU技術大會(GTC),並且也在北美以外的區域另行舉辦小型GTC,而今年5月19日,NVIDIA今年是第三度在台灣舉辦GTC台北場活動,原本推估會有300位報名人數,最後報名人數卻激增到700人以上,顯示台灣各業界對於GPU平行運算的重視。

本屆在台舉行的GTC議程,包括NVIDIA CUDA行銷總監Sanford Rusell分享現代平行運算演進以外,包括NCHC國網中心、國家災害防救科技中心、國家衛生研究院、台灣大學物理所、長庚大學資工系等產學單位,都在現場與與會人士分享GPU圖形運算帶來的經濟效益以及龐大的運算能力。

筆者試著詢問會場展示廠商包括acer、泰安等,皆表示自去年開始,無論是企業用戶或者是政府機關單位,對於具備GPU平行運算能力的伺服器需求,有激增的趨勢。

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NVIDIA台灣分公司總經理郭滄賀表示,GPGPU的發想,乃源自現代GPU的繁雜程度早已超越CPU,然而在傳統的PC概念,卻鮮少徹底發輝GPU的效能;而以NVIDIA Tesla C1060而言,就包含240個處理單元,GPU平行運算的目的,就是把這些在過去未曾被發揮的處理單元用於運算的領域。台灣有著豐富的軟硬體相關人才以及產官學生態鍊,在台灣舉行GTC有著相當重大的意義。


除了硬體,也要有搭配的軟體,台灣微軟公司OEM事業群總經理李志超也接著提出,無論是用於探索未知領域的High Performance Computing Comuting,或是近年成為熱門話題的Cloud Computing,對於運算的需求有增無減,然而更需要擁有更低能耗、更省空間的解決方案。而GPU平行運算則是一個值得關注的目標,由一到兩顆的GPU組成的運算系統,就可抵過數百個CPU核心,空間卻僅不到同效能CPU運算伺服器的1/28,能耗僅有1/38,而成本更僅需要傳統CPU伺服器架構的1/10。


最好的例子,莫過於Bloomberg彭博社將旗下伺服器導入GPU平行運算架構,由原本的五百餘台傳統CPU伺服器,精簡到四十餘台擁有GPU平行運算能力的伺服器,而完全不影響效能。現場還有一個範例,就是建築軟體的圖形渲染,原本在純CPU環境下,至少要使用20分鐘以上的時間,然而在透過一張Tesla工作站輔助後,幾乎可在瞬間完成渲染。NVIDIA負責展示的工作人員表示,某款採用NVIDIA GPU平行運算的Server有望打入視為節能伺服器榮耀的"Green 500"中的前十名。

微軟也在系統與軟體逐步導入GPU運算,例如IE9、Windows Server 2008 R2、Visual Studio等,都導入GPU加速提昇效能,除此之外,更在開發工具與NVIDIA合作,透過Visual Studio 開發GPU加速應用之開發環境NVIDIA Parallel Nsight軟體,讓程式開發者對GPU圖形加速更容易上手。


現場也展示透過Windows Server 2008 R2中的Remote FX功能,利用單卡進行虛擬化,相較過去虛擬技術的GPU由CPU模擬,NVIDIA Tesla能夠進行真正的GPU虛擬化,保守推測單卡可以虛擬給10個中度3D末端用戶使用,進行DX9等級的3D繪圖應用。不過目前單個虛擬用戶最多只能使用一張Tesla的,不能併用多張工作站。

而華碩開放平台伺服器事業部總經理林維綱表示,由於這一兩年天災頻傳,災害的模擬運算,也有勞強大的運算伺服器,而GPU平行運算的導入,讓同樣一台伺服器的空間,能夠提昇數倍的效能,最近在兩岸三地的大型伺服器標案,搭配GPU平行運算的比重也有著明顯的增加,顯示整個產業界已經看到GPU平行運算帶來的效益。


而GPU平行運算,除了硬體方面,軟體的支援也是相當重要的,包括微軟積極導入GPU加速以外,NVIDIA本身的CUDA,NVIDIA也透露,下個月將會與知名軟體廠商MathWorks,就MATLAB軟體導入GPU平行運算一事進行合作,未來更打算讓更多的專業軟體直接加入GPU平行運算,降低開發者的使用門檻,讓GPGPU的概念更加茁壯。

除此之外,NVIDIA也與中外各知名大專院所合作,全球有超過400所大學設有教授運用CUDA架構GPU進行平行編成的課程,台灣包括台灣大學、長庚大學、淡江大學、東海大學、慈濟大學、國家高速網路以及運算中心等學術單位,都相繼投入GPU平行運算的教學以及研究行列,而CUDA教科書的正體中文版本也已經發行,使得CUDA更易從教育深耕。