K40 am Start, Cuda6 freigegeben, IBM im Boot und neue Supercomputer gebaut

Nvidia beschleunigt das HPC-Geschäft

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Tesla K40 en detail

Das Herz einer Tesla-GPU basiert auf der so genannten Kepler-Architektur. Diese hat Nvidia im vergangenen Jahr auf den Markt gebracht. Sie arbeitet quasi von Haus aus dreimal so effizient wie die Vorgänger-Prozessoren, die auf „Fermi“ basierten.

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Jetzt bringt Nvidia die GPU Tesla K40 auf den Markt. Als Beschleuniger von Prozessorleistung übertrifft die Einheit alle anderen Beschleuniger bei den zwei gängigen Maßeinheiten in der Rechenleistung: Maximal 4,29 Teraflops Gleitkommaleistung einfacher Genauigkeit und 1,43 Teraflops doppelter Genauigkeit. Real erzielbar sind bei der Matrix-Multiplikation SGEMM 3,22 Teraflops und DGEMM 1,33 Gigaflops.

Zu den weiteren Schlüsselfunktionen zählt Nvidia:

  • 12 Gigabyte schneller GDDR5-Speicher, doppelt so viel Kartenspeicher wie beim Vorgängermodell, ermöglicht die Verarbeitung und schnelle Analyse von großen Datenmengen
  • 2.880 parallele Cuda-Rechenkerne beschleunigen Applikationen bis zu zehnmal schneller als ein reines CPU-System. Damit hat Nvidia jetzt alle Rechenkerne des Kepler-Chips aktiviert.
  • Durch dynamische Parallelität lassen sich nach Bedarf stets neue Threads erzeugen. Das ermöglicht eine schnelle und einfache Verarbeitung von adaptiven und dynamischen Datenstrukturen.
  • Unterstützung von PCIe Gen-3 verdoppelt die Datentransferrate im Vergleich zu PCIe Gen-2.
  • Der Prozessortakt beträgt 745 Megahertz, beim Vorgängermodell waren es noch 732 Megahertz. Das reicht laut Vice President Buck für die meisten Anwendungen aus. Sollte eine noch höhere Frequenz benötigt werden, kann ein „Turbo-Boost“ in zwei Schritten auf 810 oder gar 875 Megahertz beschleunigen.

Insgesamt bedeutet das: Im Schnitt soll die Performance bei den HPC-üblichen Applikationen um 20 bis 40 Prozent zulegen. Bei Ansys Fluent kann die Tesla K40 gegenüber einem Knoten mit zwei Xeon E5-2680 die Performance um 90 Prozent steigern. Gegenüber der aktuell am Markt erhältlichen schnellsten CPU ist die Leistung von K40 also zehnmal höher.

Das Texas Advanced Computing Center (TACC) der University of Texas in Austin plant die Entwicklung von „Maverick“, einem neuen, interaktiven Remote-Visualisierungs- und Datenanalysesystem, das mit Tesla-K40-GPUs betrieben wird. Maverick ist voraussichtlich bereits im Januar 2014 einsatzfähig.

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