超級計算機 Green500 名單上放眼均是使用 GPU 的機型,效率逐漸成為主流

作者 Sumit Gupta

超級計算機社群的專家們每六個月就會公布 Green500 名單,不斷更新全球前 500 台最省電的超級電腦 。

近年來,最省電的系統大多採用我們的 GPU 加速器;而在最新一份 Green500 名單上,前十五名的系統均採用 GPU 加速器。

這份名單奠定了新的里程碑,如今不只是超級計算機和研究人員會使用 GPU 加速器,這股風潮也吹向主流企業。這前十五名包括義大利石油天然氣探勘公司巨擘 ENI 及四家金融機構。

原因在於對目前多數資料中心來說,使用了三到四年的高性能運算系統在電費和冷卻方面的費用,遠比當初採購系統的成本還高。

相較於單純使用 CPU 的系統,GPU 加速器的高速使得研究和企業資料中心不僅能執行過去無法做到的事情,省電程度也大幅降低了營運成本。

NVIDIA 持續挑戰性能和省電兩方面的極限,推動了這股趨勢。去年推出的 Kepler 運算架構在這個領域裡擁有亮眼表現,比起前代產品在能源使用效率上寫下三倍佳績。我們期望未來的 NVIDIA 架構會延續這股氣勢。

Tsubame-KFC 仍為榜首

東京工業大學的 Tsubame-KFC 系統仍穩居冠軍。

全球最環保的超級電腦採用 NVIDIA Tesla K20X GPUs 與特殊的冷卻系統,讓伺服器浸泡在特殊的油性冷卻液內。


Tsubame-KFC:全球最省電的超級電腦

設計用於藥物研究到地震模擬等多種研究領域的 Tsubame-KFC,創下每瓦特 4.4 gigaflops 的紀錄。

劍橋大學的 Wilkes 系統則奪下第二名,處理時脈達每瓦特 3.6 gigaflops;日本筑波大學計算科學研究中心的 GPU 加速系統,則以每瓦特 3.5 gigaflops 的成績獲得第三名。

朝著 Exascale 之路發展

能夠同時提升能源使用效率,並也促進運算效能,是達到 exascale (百萬兆級)運算能力的主旨 – 也就是運算速度達到 1 exaflops。

原因在於要是我們目前想要打造 exascale 級的超級電腦,需要使用整座舊金山市用電量十倍的電力。

當未來的 GPU 加速器達到更上一層樓的省電表現時,加上為 HPC 推出更省電的全新處理器架構(就像是 ARM64)時,就能穩健地朝向 exascale 之路發展。