AMD kündigt Boltzmann-Initiative an

HPC - Angriff auf CUDA-Standard von Nvidia

| Autor / Redakteur: Thomas Drilling / Ulrike Ostler

Boltzmann Initiative: AMD treibt offene Standards im HPC voran
Boltzmann Initiative: AMD treibt offene Standards im HPC voran (AMD)

AMD hat auf der zur Zeit in Austin/Texas stattfindenden Supercomputer-Conference „SC15“ erste Ergebnisse seiner „Boltzmann-Initiative“ vorgestellt, mit der sich der Grafikchip-Hersteller besser im professionellen Segment und gegen den CUDA-Standard von Nvidia positionieren möchte.

CUDA (Compute Unified Device Architecture) ist eine von Nvidia entwickelte Programmier-Technik, die es erlaubt, Programmteile durch die GPU abarbeiten zu lassen. Das Bereitstellen zusätzlicher Rechenkapazität durch die GPU macht vor allem bei hochgradig parallelisierbaren Programmabläufen Sinn, die von der GPU signifikant schneller abgearbeitet werden können, als von der CPU alleine.

CUDA (aktuell CUDA 6) kommt derzeit vor allem bei wissenschaftlichen und technischen Berechnungen zum Einsatz und ist ein bisher konkurrenzloser, wenn auch proprietärer Standard. AMD ist zwar im HPC-Segment (High Performance Computing) mit leistungsfähiger Hardware präsent, indes fehlt es an passenden Entwicklungs-Tools.

Heterogeneous Compute Compiler

AMD hat bisher nicht Vergleichbares zu CUDA. Die Boltzmann-Initiative - benannt nach dem Physiker und Mathematiker Ludwig Boltzmann - besteht aus drei neuen Software-Komponenten, die AMD auf der SC15 vorgestellt hat und die im Early-Access-Verfahren ab dem ersten Quartal 2016 für Software-Entwickler verfügbar sein sollen.

Diese sind im Einzelnen:

  • Heterogeneous Compute Compiler (HCC): Ein neuer C++ Compiler zur Nutzung von CPU und GPU
  • Heterogeneous Compute Interface for Portability (HIP): Ein Tool zur einfachen, weil bis zu 90 Prozent automatisierbaren, Portierung von CUDA-Code auf HCC-Code
  • OpenSource HSA Programming Suite

Letztere besteht aus einem „Headless Linux 64-bit Driver“ sowie passenden „HSA+ Runtimes“, die sogar integrierte Grafiklösungen aus dem Server-Bereich unterstützen.

Was AMD mit der Boltzmann-Initiative will

AMD will mit seiner Boltzmann-Initiative offensichtlich den momentanen Defacto-Standard CUDA aushebeln. Argumente hierfür wären der neue, offene Compute-Compiler HCC sowie das HIP-Werkzeug, welches ein fast vollautomatisches Konvertieren von CUDA- auf HCC-Code verspricht.

Mit HIP sollen sich angeblich 90 Prozent der Konvertierung automatisch erledigen lassen. Ob sich das bewahrheitet, kann nur der praktische Einsatz zeigen. Außerdem bleibt dann noch die Frage, wie kompliziert oder aufwendig sich die übrigen 10 Prozent gestalten.

Offener Standard zur GPU-Nutzung

AMD könnte mit seiner Boltzmann-Initiative den CUDA-Standard zumindest theoretisch Etwas entgegensetzen, denn das professionelle Supercomputing-Umfeld ist derzeit voll auf Nvidia-Compiler und die zugehörigen Werkzeuge ausgerichtet. Immerhin hat AMD spätestens seit der „Hawaii“-Generation (AMDs Hawaii-GPU stellt 2.816 Recheneinheiten (ALUs) bereit) der AMD Graphics Core Next-Architektur (GCN) seiner Firepro-Karten die höhere Rechenleistung zu bieten etwa im direkten Vergleich zu der „Kepler“-Architektur von Nvidia mit „Tesla K80-GPUs“.

AMD Firepro-Serien mit Hawaii-GPU
AMD Firepro-Serien mit Hawaii-GPU (AMD)

So wäre es für Supercomputer-Betreiber sicher schon ein Argument, durch den Umstieg auf AMD-Komponenten mit weniger Grafikbeschleunigern auszukommen. Dies alleine scheint aber nicht zu reichen, denn bislang hat sich Nvidia in diesem Geschäft festgesetzt, da das Unternehmen schon seit Jahren Software-Entwickler und Supercomputer-Betreiber mit den eigenen (proprietären) Tools versorgt und damit faktische Standards etabliert hat.

Offene Standards

Insofern ist es nachvollziehbar, dass AMD mit der Boltzmann-Initiative versucht, die von Nvidia gesetzten, proprietären Standards mit neuen, offenen Standards zu kontern. Mit einem Erfolg könnten Suprcomputer-Bauer und Betreiber von den hohen Rechenleistungen AMDs aktueller Chip-Generation profitieren.

AMD könnte zudem die Verwendung integrierter Grafik als Co-Prozessoren im regulären Server-Einsatz vorantreiben, eine Technik, die eigentlich schon seit Jahren verfügbar ist, bisher aber nur zögerlich angenommen wird. Auf das Consumer-Segment dürfte die Boltzmann-Initiative allerdings keinen Einfluss haben, genausowenig wie CUDA.

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