Evimizde kullandığımız bilgisayarların ekran kartlarındaki grafik işlemciler (GPU) o kadar hızlı çalışır ki, bilgisayarımızda gerçekçi oyunlar oynamamızı sağlar. Rusya’dan fizikçiler Nvidia’nın grafik işlemcisini yerleştirdikleri bir ev bilgisayarını , güçlü bir süper bilgisayara karşı karşı kullanarak, normalde iki-üç gün süren hesaplamaları sadece 15 dakikada yaptırdılar.
GPU’lar çoklu işlemleri aynı anda yapacak veri yolu mimarisine sahip olduğundan, normal CPU’lardan yani bilgisayar işlemcilerinden çok daha fazla hesaplamayı aynı anda yapabiliyor. Lomonosov Moscow State Üniversitesi’nden araştırmacılar bunu avantaja çevirmek istediler, piyasada satılan bilgisayarlardan alarak, süper bilgisayarlara alternatif olup olamayacağını test ettiler.
Çoklu kuantum parçacıklarının birbiriyle etkileşiminde gerçekleşen birkaç saçılma denklemini grafik işlemciye tanımladılar. Bu tanecikler üçten fazla olursa denklemlerin hesaplanması oldukça zorlaşıyor. Hesaplamalarda yüzlerce sütun veriye dökülüyor. İşte Nvidia yazılımı ve özel yazılım yazan araştırmacılar GPU’nun tahmin edilenden çok daha iyi çalıştığını gördü.
“Hayal bile edemeyeceğimiz bir hıza ulaştık. Program normal masaüstü bilgisayarda 260 milyon kompleks duble integrali sadece 3 saniyede hesapladı. Bu süper bilgisayarlarla kıyaslanamaz bile. Almanya Bochum Üniversitesi’nden bir meslektaşı blue gene mimarisine sahip en büyük süperbilgisayarlardan birinde hesaplama yaptırdı. Onların 2-3 günde yaptığı hesaplamayı biz 15 dakikada yaptık,”
Ekibin amacı bu erişilebilir teknolojiyi daha geniş alanlara yaymaktır. Genelde sadece süper bilgisayarlarda yapılan görevler zaman harcayan hesaplamalardı. Bu nedenle dünyada sadece birkaç grup bu kaynaklarla çalışarak kuantum mekaniği, nükleer ve atom fiziğinde gelişmelere imza atıyor.
Ekibin kullandığı işlemciler 300 ila 500 dolar arasında değişiyor , oysa süper bilgisayarlara yüzlerce milyon dolar harcanıyor. Aslında GPU’lars 10 yıldan beri böyle işlemler yapabiliyor , fakat değerleri daha yeni anlaşılmaya başladı.
Bu sayede nükleer ve rezonans reaksiyonları kimyasında, fizikte, elektrodinamikte,jeofizikte,tıpta ve bilimin diğer alanlarında büyük hesaplamaların yapımı kolaylaşabilir. Bu sayede süperbilgisayarlara sahip olmayan üniversitelerden simülatif hesaplamalar kolaylaştırılabilir.
NVIDIA bu konuda araştırmalara destek sağlıyor. Ayrıca NVIDIA , 2012 Oak Ridge’deki dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından biri olan Titan Süperbilgisayarı bu sayede güçlendirmişti.
GPU Süperbilgisayarlar Hakkında
Dünyanın en hızlı açık bilim süper bilgisayarı1 Titan, Tennessee’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda bu ay tamamlanarak dünyanın en zorlu bilimsel sorunlarının çözümüne doğru yeni fırsatlar yaratmaya başlamıştır.
Titan’ın en yüksek performansı 20 petaflop – ya da saniyede 20 milyar kayar nokta işlemi – üzerindedir.Bu performansın yüzde 90 kadarı 18.688 NVIDIA® Tesla® K20 GPU hızlandırıcıdan gelmektedir. Bu hızlandırıcılar, bugüne kadar geliştirilen en hızlı, en verimli, en yüksek performanslı hesaplama mimarisi olan NVIDIA Kepler™ mimarisini temel almaktadır.
Araştırmacılar, daha verimli ve daha yüksek kapasiteli motorlar ve daha hafif pillerden iklim değişikliklerini incelemek ve kansere çare bulmaya kadar çok geniş bir aralıktaki bilimsel alandaki buluş ve yenilikleri hızlandırmak için daha da hızlı süper bilgisayarlar kullanmaktadır. Titan, 1.000 petaflop’luk süper bilgisayarın hedeflendiği büyük ölçekli hesaplama yolunda bir kilometre taşıdır.
Titan, ABD Enerji Departmanı araştırma laboratuvarları ağının bir bölümü olan Oak Ridge Laboratuvarı tarafından bir açık bilim sistemi olarak işletilmektedir. Bu, sistemin fiziksel ve biyolojik olayları modelleme ve buluşları yalnızca deneylerle mümkün olduğundan daha hızlı gerçekleştirme için Titan’ı kullanacak akademik çevrelerden, devlet laboratuvarlarından ve geniş bir aralıktaki endüstrilerden araştırmacılar tarafından kullanılabileceği anlamına gelmektedir.
Tesla K20 GPU’nun enerji verimliliği ve uygun maliyeti ile desteklenen Titan, kendinden önceki 2.3-petaflop’luk2 Jaguar sisteminden 10 kat daha hızlı ve beş kat daha enerji verimli olup aynı taban alanını kaplamaktadır. Oak Ridge, Jaguar’ı yalnızca CPU tabanlı mimarisini genişleterek yükseltseydi, sistem şu andaki boyutunun dört katı büyüklükte olurdu ve 30 megawatt üzerinde güç tüketirdi.3
NVIDIA GPU Hızlandırmalı Hesaplama iş birimi CTO’su Steve Scott, “Titan’ı Tesla GPU’lar üzerine kurmak, Oak Ridge’e son derece karmaşık büyük uygulamaları çalıştırma olanağı vermenin yanı sıra en zorlu bilimsel problemlerin üstesinden gelmek için hızlandırılmış hesaplama kullanımının gerekliliğini gösteriyor” dedi. “Bu seviyelerdeki performansı, gücü ve uygun maliyeti geleneksel CPU tabanlı mimariler ile elde edemezsiniz. Hızlandırılmış hesaplama, önümüzdeki on yıl içinde büyük ölçekli performans seviyelerine olanak verecek olan en iyi ve en gerçekçi yaklaşımdır.”
Titan’ın geliştirilmesi üç yıl önce, Oak Ridge’in daha önceki açık bilim sistemi lideri ve dünyanın en güçlü süper bilgisayarı Jaguar’ı yükseltme kararı ile başladı. Yükseltme Tesla K20 GPU hızlandırıcılar, sistemin 200 bölmesini bir Cray XK7 süper bilgisayara dönüştürmek için hesaplama modüllerinin dönüştürülmesi ve 710 terabit bellek içermektedir.
Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı hesaplama ve hesaplamaya dayalı bilimler yardımcı laboratuvar direktörü Jeff Nichols, “Bilim ve teknoloji daima birincil hedefimiz olmuştur, Titan dünya genelinde bilim adamlarının olağanüstü buluşlar yapmak üzere GPU hızlandırmalı hesaplamadan yararlanmasına olanak veren çığır açan bir araçtır” dedi. “Yeni Tesla GPU hızlandırıcılar, Titan’ın küçük bir şehrin tüketeceği enerjiyi tüketmeden olağanüstü performans seviyeleri sunmasına olanak veren performans ve enerji verimliliği sağlamaktadır.”
NVIDIA Tesla GPU’lar Hakkında
NVIDIA Tesla GPU’lar, NVIDIA CUDA® paralel hesaplama platformunu temel alan büyük ölçüde paralel hızlandırıcılardır. Güç verimli, yüksek performanslı hesaplama, hesaplamaya dayalı bilim ve süper hesaplama için yeni baştan tasarlanan Tesla GPU’lar, geniş bir aralıkta bilimsel ve ticari uygulamalarda yalnızca CPU içeren sistemlere göre çok daha yüksek uygulandırma hızlandırma sunmaktadır.
NVIDIA Tesla GPU’lar ile ilgili daha fazla bilgiyi Tesla web sitesinde bulabilirsiniz. CUDA hakkında daha fazla bilgi edinmek veya en son sürümünü yüklemek içinCUDA web sitesini ziyaret edin. Daha fazla NVIDIA haberleri, şirket ve ürün bilgileri, videolar/görüntüler ve diğer bilgiler için NVIDIA haber odasını ziyaret edin. Bizi Twitter (@NVIDIATesla) üzerinden de takip edebilirsiniz.
Haber Kaynağı :
http://www.nvidia.com.tr/object/tesla-gpus-power-titan-supercomputer-20121029-tr.html
