NVIDIA：Tesla CUDA是最好的HPC工具！

NVIDIA在GPU计算方面的主力产品就是Tesla，它于2007年6月21日正式宣布。现在市面上所销售的基于NVIDIA的显卡，只要支持CUDA就可以用到GPU计算的能力，包括GeForce和Quadro，Tesla与这两者的主要区别就是它取消了显示输出的模块，从而只专注于GPU计算。

目前在市场上销售的Tesla产品线与解决方案，算是Tesla家族的第二代产品

Tesla产品线可分为两大部分，一个面向数据中心级机房应用的HPC系统，一个是面向基于工作站的人个HPC系统，在数据中心级产品方面又分为GPU模块与专用的GPU服务器，而工作站所使用的就是插卡形式的Tesla，当然它们不能用于显示输出。

Tesla的模块除了可装进机架服务器外，还可以被刀片服务器所采用，但由于刀片还没有像机架服务器那样标准化，所以这更多的是相关厂商的自己发挥，当然NVIDIA的协作是必不可少的。上图中就是法国著名的HPC厂商Bull所开发的采用Tesla M1060模块的7U刀片服务器，一个刀片有一个GPU模块和两个x86处理器（至强5500），Sumit Gupata表示，类似的产品将在今年大量出现，但现在还不便多说，等到第二季度会给大家一个惊喜

不过，NVIDIA今年推广的重点肯定是新一代的Fermi Tesla家族，也可称为第三代Tesla。当我问到在2009年11月的TOP500排名中，只有一套采用Tesla，那么在2010年时又会有多少时？Sumit Gupata笑到，“都在等Fermi。这个很难说，等11月份的TOP 500单子下来吧，预计会占25%（125套左右），但只是预测。不过你可以想一下，基于Fermi的GPU会让整个系统的性能提高10倍，对于500强公司来说，想都不用想，肯定会用Fermi。”

那么Fermi的亮点又有哪些呢？这方面其实有很多文章介绍过了，在此我们只做简要的提炼。

基于Fermi架构的GPU主要特点

Fermi的不少改进都可以看作是针对企业级GPU计算的，比如增加了L1与L2的数据缓存、内外部的内存ECC功能（这两点对于企业计算非常重要）以及最大可达1TB的内存寻址空间，并且它重点加强了双精度浮点运算的性能，较第二代Tesla有了巨大的提升。而最终的产品也与第二代的Tesla一样，分为数据中心与工作站用两个产品线。

Tesla数据中心产品线的路线图

Tesla工作站产品线的路线图

与去年NVIDIA所公布的路线图相比，基于Fermi的Tesla本来是最先亮相的Fermi产品，但现在却推迟到了第二季度，最高端的型号则要等到第三季度。这一现象也不得不让人再次提起那个敏感的问题：NVIDIA跟对手ATI相比，在GPU核心设计上走了两个不同的方向，NVIDIA在做一个功能比较全面的核心设计，性能强大，但比较复杂，核心数量也无法迅速的增加。AMD走的是一个比较轻量级的功能简化的核心设计，单核心性能并不强，但能够很方便的通过堆积核心数量来提升性能。因此NVIDIA这种更强大更复杂的核心设计理念，会不会给自己带来相对来说比较沉重的压力？比如设计的难度和制造的难度。从而最终影响了产品的上市进度？

对此，Sumit Gupata并没有正面的回答，但他强调，“ATI的产品是去年11月上市的，Fermi是今年正准备出货。但不管怎么样，相比之下，我们还是创造了历史记录，产品销售上相对来说还是非常好的。为什么这么说呢？首先游戏、图形市场已经发生了巨大的变化，它不仅仅是做一些简单的三角形或者数量的模拟。未来的游戏或者图形更多的会关注物理的模拟，一些真正的图形，还有光线的追踪。一些软件包可以帮助提供更好的解决方案。我们可以预测未来会有怎样的变化，这也是为什么我们正在采取一系列的步骤来应对未来的变化。但是AMD这方面还是跟以前一样，没什么太大的变化。”

的确，在DX11时代落后对手如此之久让业界对NVIDIA的状态和发展方向有了疑问，不过Sumit Gupata认为这是架构革新所必须要面对的一种代价。“我也读到一些媒体的文章，NVIDIA现在不关注游戏了，更多关注的是Fermi。实际上不是这样的，因为游戏本身也是一种运算。但大家可能没有意识到，光线追踪它用的是L1和L2的缓存。所以这个架构不仅仅是用于HPC，也是用于游戏的。相比之下，AMD的核心架构并没有革新。”

基于Fermi的Tesla与英特尔即将发布的Westmere-EP（至强5600）系统的性能对比

就性能方面，Fermi至少在计算性能方面有了长足的进展，与最新一代x86处理器Westmere-EP（至强5600）相比，双精度浮点性能超过了12.5倍，而第二代Tesla的双精度浮点性能只有Westmere-EP的2倍多。相信这也是众多HPC客户对Fermi翘首以待的一个重要原因吧。

另外，Fermi Tesla的延期还可能预示着新的功能与技术的加入，Sumit Gupata表示，NVIDIA已经找到了方便扩展内存的办法。我就此为问到是否会采用DIMM的形式来扩展内存？未来会不会考虑采用串行内存技术来代替现有的GDDR内存？Sumit Gupata只是淡淡一笑，“我现在还不便多说什么，相信很快就会有相关的信息透露出来，不过可以肯定的是我们仍将采用DDR内存，而不会使用串行内存技术。”