支援開放式架構,NVIDIA 與 ARM 在超級電腦領域合作

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繪圖晶片大廠輝達(NVIDIA)於 17 日在德國法蘭克福舉行的 International Supercomputing Conference(ISC)宣佈,將支援安謀(ARM)架構 CPU,為高效能運算產業開啟瞭打造超節能人工智慧(AI)百萬兆級(exascale)運算能力超級電腦的全新發展途徑。 基於該項合作計畫,NVIDIA 將在 2019 年底時提供自傢全套 AI 與高效能運算(HPC)軟體給 ARM 商業生態體系,這些軟體針對 600 多項 HPC 應用程式及各人工智慧框架進行加速。

NVIDIA 表示,目前旗下多款用於攜帶式遊戲、自動駕駛車、機器人及嵌入人工智慧運算等領域的系統單晶片產品,皆是採用 ARM 架構。因此,NVIDIA 推出的軟體堆疊,就包括各種 NVIDIA CUDA-X AI 及 HPC 函式庫、GPU 加速 AI 框架,以及有著 OpenACC 支援和性能分析工具的 PGI 編譯器等軟體開發工具,以強化雙方的超級電腦開發。

長期以來,NVIDIA 一直以個人電腦繪圖晶片供應商聞名,透過這些晶片讓遊戲看起來更逼真,如今,研究人員也在資料中心內使用繪圖晶片,加速人工智慧計算工作,比如訓練電腦辨識圖像。另外,日本軟銀集團旗下的 ARM 為大多數手機的晶片提供基礎處理器技術,但 ARM 處理器與英特爾或 IBM 晶片不同,ARM 本身並不生產晶片,相反地,它將基礎技術授權出去,這樣其他人就可以用它來製造晶片。而包括英特爾前總裁領導的 Ampere Computing 等公司則一直在努力,希望把這些 ARM 架構的晶片導入資料中心內,能與目前在資料中心晶片稱霸的英特爾相互競爭。

NVIDIA 表示,從技術角度看,用 ARM 製造超級電腦的計畫將是一個「沉重的負擔」,不過,NVIDIA 如今願意進來與 ARM 進行合作,是因為歐洲和日本的研究人員希望利用 ARM 的技術來開發超級電腦使用的晶片,這方面實際上也給瞭他們一個超越 IBM 和英特爾的第 3 種選擇。因為在開放架構下,採用 ARM 架構這方面他們可以擁有更多控制權。

NVIDIA 進一步指出,根據最新公佈的 Green500 排行榜,全球前 25 部最省電的超級電腦中,有 22 部採用 NVIDIA 技術,造就這項成果的關鍵因素,就是搭載 NVIDIA GPU 的超級電腦可把吃重的處理作業交由更省電的平行處理 CUDA GPU 執行。如此 NVIDIA 與 Mellanox 網路結構合作優化整個超級運算叢集的處理能力,加上 NVIDIA 發明的 SXM 3D 封裝與 NVIDIA NVLink 互連技術,可以用極為密集的方式擴大節點規模,帶動超級電腦高效能運算的發展。

(首圖來源:科技新報攝)