针对HPC和大数据 NVIDIA携手浪潮推动本土应用

ZDNet至顶网服务器频道 12月09日 评论分析（文/王涛）：在SC13大会上，NVIDIA推出了NVIDIA Tesla K40 GPU加速器，作为NVIDIA在HPC领域性能最高的加速器，NVIDIA表示，Tesla K40可为范围不断扩大的各种科学、工程、高性能计算（HPC）以及企业应用提供顶级性能。

与上一代产品Tesla K20X GPU加速器相比，NVIDIA Tesla K40加速器拥有双倍容量的内存，可提供最高40%的性能提升，也是首例专为大数据分析和大型科学工作而优化的全球最高性能的加速器。

左起依次为Inspur-NVIDIA云超算应用创新中心主任工程师张清、浪潮集团高性能计算总经理刘军、NVIDIA中国区技术与解决方案高级顾问邓培智

随着Tesla K40的发布，国内服务器供应商浪潮也第一时间发布了基于K40的服务器，NVIDIA中国区技术与解决方案高级顾问邓培智先生、浪潮集团高性能计算总经理刘军以及Inspur-NVIDIA云超算应用创新中心主任工程师张清共同对这一新产品进行了解析。

针对HPC和大数据性能提升

邓培智先生表示，GPU加速器在高性能计算和超级计算行业中成为主流，凭借Tesla K40 GPU突破性的性能和更大的内存容量，企业用户可以快速地处理大数据分析应用所产生的海量数据。

从过去的传统科学计算，一直到现在的大数据应用，数据量越来越大，这方面的应用也是越来越多。特别是对于过去有些人像GPU、数据吞吐量大的会受到一些限制，在于它自身的版本存储器和接口传输率的限制，邓培智介绍：“和上一代GPU加速器相比，Tesla K40在性能得到大大提升，显存的容量增加了一倍，第三代PCIe互联支持与第二代PCIe技术相比可令数据移动速度提升2倍，更大的计算可以适合于客户更大的计算需求。”

值得一提的是，Tesla K40 GPU加速器采用智能NVIDIA GPU Boost技术，让用户可以在各种应用程序上释放未曾发挥出的那部分性能。

“原来我们的产品频率是固定的，Tesla K40有了GPU Boost以后，可以充分利用GPU的能力，对典型的应用来说，虽然我们的TDP是230瓦，但是跑典型应用来说，实际上GPU的功耗往往只有100多瓦，这是平均的功耗。所以实际情况中还是有很大的空间，在这种情况下，通过GPU Boost，利用100-200多瓦这么大的功耗空间，把频率给它提上去，发现它负载比较低的时候，可以把频率提上去，让它的总功耗不会超过230瓦TDP的设计。像这样的情况，频率是变化的，或者说是根据不同的负载，频率是变化的。”邓培智解释道。

这样一来，在很多应用当中，可以充分利用GPU的能力，GPU Boost最高可以提高10-20%的性能。

“Tesla K40性能方面提升了10-30%，而且更重要的对于编程方面的进一步改进，显存空间的提升，以及PCI-E带宽的提升，对这种大数据量高性能行业应用，我想是一个福音，我们之前做了很多应用，数据搁不下，导致编程难度加大。所以硬件直接升级，将大大降低编程的难度，和过去的GPU的应用适应面相比，Tesla K40会更宽一些。”张清补充道。

此外，Tesla K40 GPU加速器的主要特性还包括12 GB超快GDDR5内存，可以让用户能够处理2倍大小的数据集，快速分析海量的数据；动态并行机制让GPU线程能够动态地生成新线程，从而让用户可以快速而轻松地处理自适应和动态数据结构。

互联网应用潜力巨大

很显然，NVIDIA为K40的定位不只应对高性能计算和科学计算，而是看到了更加广阔的大数据处理，因为高性能计算向企业应用延伸速度比较快，不少些企业都十分需要这种计算能力。

张清介绍，互联网领域应用目前主要采用CPU计算，但是互联网的图片搜索，视频、音频的转码分析这一类应用将逐渐采用GPU进行加速，像奇虎和阿里巴巴等互联网企业，还有一些安防行业应用，都准备采用GPU架构来做这一方面的加速。

从战略合作来看，浪潮和NVIDIA就有一个专门的研究课题，针对GPU和大数据结合的研究，“在技术方面方面，将与NVIDIA进行合作，在应用方面，在石油勘探的大数据和互联网上的大数据等领域开展GPU方面的相关研究。”张清说道。

共同推动本土应用

谈到对于本土高性能计算的应用和展望，刘军表示：“我们现在非常注重新的计算架构对于高性能计算的推动，跟NVIDIA这边的合作这么多年，大家都达成了一个很好的共识，就是如何从应用端去做一个牵引，包括说NVIDIA这边在全球范围内一些重要的商业规划，做了大量的推动工作，这使得我们现在好多的客户在使用一些商业的软件或是使用国际上比较成熟的计算软件的时候，能有CUDA的版本，可以采纳最新GPU加速的技术。”

此外，中国比较典型的行业应用比如说石油、生命科学、互联网、图像等领域，浪潮在这些方面都跟软件开发者之间做了大量的的合作，使得具备中国这种行业应用特点这些用户，使软件具备了能够采纳到Tesla这样一个GPU加速技术，作为技术可行性的基础。

“在这一两年，整个市场上面就不再是原来的少数这些大型超算用户在用GPU，客户范围在增长，他们采购的数量可能不一定非得是几百片，上千片，但是正是因为十几片、二十片，这种小规模高频率的应用，反而使得整个应用克服的基数和应用的基础得到非常好的提升，我们觉得说这是在这几年一起合作中，浪潮和NVIDIA一起对应用有非常好的推动作用。”刘军说道。

据邓培智表示，近两年，Tesla市场的增长非常快。“NVIDIA的数据显示Tesla市场在中国增长了两倍，从浪潮这边的数据来看，是比两倍还要高很多，我觉得这是非常好的一点，说明经过这几年一起的努力，Tesla GPU加速的技术，被越来越多的客户认知、认可、采纳。” 邓培智总结道。