Grafische processors maken supercomputers zuiniger

20 augustus 2010

Om hoog in die lijst te eindigen is niet het aantal biljoenen berekeningen met drijvende komma per seconde belangrijk, maar het aantal berekeningen dat per watt toegevoerde energie kan worden uitgevoerd. De Green 500 List wordt periodiek uitgebracht, doorgaans enige tijd nadat de academische Supercomputer Top 500 is gepubliceerd.

In de top 10 van de Green 500 staan maar liefst acht systemen die zijn gebouwd met behulp van acceleratorschakelingen. “Dergelijke circuits doen heel veel werk en vragen maar weinig energie, vandaar ook dat ze onze top 8 bezetten”, zegt professor Wu Feng van het College of Engineering bij Virginia Tech. Feng is een van de opstellers van de lijst.

De zuinigste systemen hebben een gemiddeld niveau van 554 miljoen berekeningen met drijvende komma per seconde (megaflops) per watt. Systemen met alleen gewone processoren komen niet verder dan een gemiddelde van 181 megaflops per watt, een verschil van meer dan een factor drie.

De PowerXCell 8i chip van IBM heeft momenteel de beste kaarten op groen gebied. Systemen met deze architectuur staan opgesteld bij een drietal Duitse universiteiten en deze machines voeren de ranglijst aan. De plaatsen 4 tot en met 8 zijn voor systemen die zijn gebouwd met de combinatie gewone processors - GPU’s. Voor de laatste is er de keus uit chips van AMD en van NVidia. Deze GPU’s zijn speciaal ontwikkeld voor gebruik in supersnelle computers. Ze hebben een architectuur waarmee afrondingsfouten worden voorkomen. Wat bij een gewone grafische processor geen probleem is (een bitfout in de laagste bits van een waarde) is bij exact rekenwerk dodelijk. Een standaard GPU wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het weergeven van grafische beelden en niemand is in staat om het kleurverschil te zien wat door een verschil in de laagste bits wordt veroorzaakt. Bij exact rekenwerk kan dat verstrekkende gevolgen hebben, omdat een uitkomst van een berekening vaak wordt gebruikt als invoer voor een volgende rekenstap. Toch kiest China bij de bouw van zijn ultrasnelle computers voor ‘gewone’ GPU’s, die wel van een extra controlecircuit zijn voorzien. Het is goedkoper om zo te werken dan om specialistische GPU’s te kopen, dus mogelijk is dat de reden voor de Chinese beslissing.

Van de 500 zuinigste supercomputers staan er 290 in de VS en Canada, Europa staat tweede met 144 systemen en Azië heeft er, samen met de landen rond de Stille Oceaan, 65. Het resterende systeem is terug te vinden in Zuid-Afrika.

Nederland staat met vier systemen in de lijst, met een gemiddeld niveau van bijna 127 megaflops per watt. De eServer Blue Gene van Astron in Groningen staat op de hoogste plek, nummer 116. Dit systeem produceert 204,24 megaflops perwatt. Daarna volgt op plaats 131 een IBM BladeCenter, dat staat opgesteld bij een niet met name genoemde gebruiker. Op plaats 223 staat een IBM xSeries, in gebruik bij een bank. Het laatste zuinige systeem in Nederland, de Nationale Supercomputer Huygens van SARA, is te vinden op plaats 283. Dit systeem levert 92,25 megaflops per watt.

Wanneer wordt gekeken naar de fabrikant, dan heeft IBM het grootste aandeel in de lijst, met 196 systemen, op de voet gevolgd door HP dat 186 van zijn systemen in de lijst terugvindt. IBM is overigens betrokken bij een aantal projecten die tot doel hebben nòg zuiniger computers te ontwikkelen. Bij deze projecten wordt nauw samengewerkt met de academische wereld.

 
Lees het hele artikel
Je kunt dit artikel lezen nadat je bent ingelogd. Ben je nieuw bij AG Connect, registreer je dan gratis!

Registreren

  • Direct toegang tot AGConnect.nl
  • Dagelijks een AGConnect nieuwsbrief
  • 30 dagen onbeperkte toegang tot AGConnect.nl

Ben je abonnee, maar heb je nog geen account? Neem contact met ons op!