GPGPU活用セミナー
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yukio_saitoh
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斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
NEC ベクトル演算器よりも高速なのが NVIDIA Fermi アーキテクチャ GPU である。また、半導体チップで消費する電力も、明らかに GPU が有利である。 #gpgpu
2011-09-30 13:57:06
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
ＧＰＵ１演算あたり 200pJ 、 CPU は 2nJ なので、GPU のほうがインストラクションあたり 1/10 電力で処理できる。 #gpgpu
2011-09-30 13:58:02
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
CPU が何故電力を使うのか？半導体チップ内にデータが移動する際に電流が発生する。20mm の長さでデータ移動すると 256pJ (ピコジュール）必要。CPU はキャッシュとロジックの間をデータ移動している（キャッシュヒット命ゆえｗ） #gpgpu
2011-09-30 13:59:22
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
キャッシュのコヒーレントを得るためにキャッシュの中でもデータ移動が発生するので、CPU は電力消費が出てしまう。しかし、 GPU はデータ移動は閉じている（ストチームマルチプロセッサ）。データの長さの移動は少ない＝GPU 演算あたりの消費電力の利点。 #gpgpu
2011-09-30 14:00:52
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
今後、GPU ロードマップは性能／消費電力の工場を主な指標とする。また、Tesla は開発コードネームと製品名で扱いが異なるので要注意。紛らわしいところは申し訳ないとのことｗ #gpgpu
2011-09-30 14:02:14
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Tesla -> Fermi -> Kepler -> Maxwell アーキテクチャロードマップ。２年おきぐらいにメジャーアーキテクチャのリリースを約束する。消費電力ワットあたりの浮動小数点（倍精度）を３倍に目指していく。 #gpgpu
2011-09-30 14:03:42
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Tesla C シリーズの "C" は Card を意味し、 PCI-Express にささるカードを意味している。 #gpgpu
2011-09-30 14:05:25
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Tesla "C" シリーズでない "M" シリーズなどは、サーバ機のエアーフローで冷やすため巨大ヒートシンク構成、"C"シリーズはアキバで購入可能でファン搭載。 #gpgpu
2011-09-30 14:06:38
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Tesla M2090 は 512 cores, オンボード 6GB 等々、これはカタログ情報を見たほうがいいな。 #gpgpu
2011-09-30 14:07:34
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
7,168 x Tesla M2050 + 14,336 x intel CPU で Linpack 2.5 PFLOPS を 4MW で実現（78% GPU能力）。しかも CPUで構成した場合は 12MW 必要と試算。 #gpgpu
2011-09-30 14:11:14
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Top4 中国 Nebulae, Linpack 1.27 PFLOPS, Top 5 TSUBAME 2.0 / 4,224 x M2050 (CPU 2,816) 全体の 91% GPU Power #gpgpu
2011-09-30 14:12:33
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
来月12月 Super Computing イベントで TSUBAME 2.0 計算事例が多数発表される予定である。 #gpgpu
2011-09-30 14:13:10
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
世界126位 環境研（地球環境研究センター）計算160ノードで人工衛星からのデータで地球温暖化を計算している。 #gpgpu
2011-09-30 14:13:56
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Top500 を図るための電力性能ランキング＝グリーンランキング。ペタスケールにおいて GPU スパコンが最高の電力性能を実現。いまのところ TSUBAME 2.0 である。 W あたり 860 GFLOPS である。 #gpgpu
2011-09-30 14:15:17
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
同じ Tesla を使っていて、TSUBAME 2.0 のほうが中国より性能がいいのは東工大の青木先生、松岡先生のテクニックによるものである。 #gpgpu
2011-09-30 14:15:58
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
京コンピュータも電力消費も良いが、RISC / Sparc プロセッサである。 // むかし、 ss20 や ultra-1, 5, 10, 30 で使ってたことを思い出したｗ #gpgpu
2011-09-30 14:17:01
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
CPU 1コア使用したより、GPUはどの程度早くなったか（計算方法がフェアではないが）、50x - 150x という成果が出ている。 #gpgpu
2011-09-30 14:17:55
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
Mathworks Matlab / Parallel Computing Toolbox 5.0 も CUDA 対応で GPU パワーを享受可能。 #gpgpu
2011-09-30 14:18:34
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
CAE / Abaqus 評価結果で Tesla 2090 使用は CPU コア数よりも圧倒的な性能向上ベンチマークあり。 #gpgpu
2011-09-30 14:19:50
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
ANSIS メカニカル（タービンエンジンシミュレーション）、LS-DYNA での GPUアクセラレーションは桁違いの性能ＵＰを確認できる。 #gpgpu
2011-09-30 14:21:32
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
歴史のあるアプリケーション（プログラムコードが多い）のうち、ソルバーのみ GPU対応ライブラリで書き、計算処理前後は CPU 計算のまま。それでも２～３倍の性能向上。フルスクラッチで書き換えれば８倍以上。 #gpgpu
2011-09-30 14:22:54
斉藤之雄 / 社会福祉士 😺🗯
@yukio_saitoh
マシンビジョンにおけるGPUの活用。向上での検査（出荷検査）スピードも向上。パルプ表面、ガラス表面などで巨大画像のカラー欠陥検出可能である。GPU で 23倍の高速化実現。製造ラインのスピード向上。従来は専用FPGAで計算していた。 #gpgpu
2011-09-30 14:24:35