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Tesla K20 et GK110 : les specs finales ?
Nvidia lance les Quadro K5000 et Kepler mobiles
GTC: Tesla passe à Kepler avec les K10 et K20
Nvidia annonce la Tesla K40 et CUDA 6
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La semaine passée, à l'occasion du SC13 (Supercomputing 2013), Nvidia a annoncé deux nouveautés liées au calcul haute performance : l'accélérateur Tesla K40 et la version 6 de CUDA.
Pour rappel, c'est la gamme Tesla qui a été la première à profiter du plus gros GPU de la famille Kepler, le GK110. Contrairement aux Quadro K6000 et GeForce GTX 780 Ti plus récentes, cette gamme Tesla n'accueillait cependant toujours pas de version complète du GK110, c'est-à-dire avec l'ensemble de ses unités d'exécution actives. Une configuration facilitée par l'arrivée de la révision B1 du GPU.
La Tesla K40 profite ainsi de 15 SMX, de 2880 unités de calcul FMA 32-bit et de 960 unités FMA 64-bit pour afficher une puissance de calcul en hausse de près de 10% par rapport à la Tesla K20X. Par ailleurs, comme pour le Quadro K6000, Nvidia profite de la disponibilité effective de la GDDR5 4 Gbits pour faire passer la mémoire dédiée de son accélérateur de 6 à 12 Go. Sa fréquence est par ailleurs revue à la hausse ce qui profite à la bande passante mémoire en hausse de 15%.
Si la fréquence GPU ne progresse que très peu pour la Tesla K40, c'est uniquement pour garantir que l'enveloppe thermique ne soit pas atteinte dans les tâches de type calcul, sachant que, contrairement aux GeForce, Nvidia ne propose pas de turbo pour ces cartes afin d'éviter que leurs performances soient variables. Par contre, pour la Tesla K40, Nvidia propose 2 modes avec des fréquences GPU différentes : optionnellement, il sera ainsi possible de passer le GPU de 745 à 810 ou 875 MHz. Il ne s'agit pas d'un overclocking dans le sens où ces fréquences sont validées par Nvidia, ni d'un turbo automatique, même si Nvidia place cette possibilité sous l'appellation GPU Boost, marque du turbo des GeForce... Si la personne qui exploite ces Tesla K40 constate qu'elles restent loin de leur TDP dans une certaine situation, elle aura la possibilité de passer à un de ces modes de fréquence supérieure. De quoi profiter 9% voire 17% de puissance supplémentaire.
A noter que la Tesla K40 sera proposée autant avec un refroidissement actif, comme la K20, qu'avec un refroidissement passif en vue d'intégration dans un serveur, comme la K20X. Enfin, le PCI Express 3.0 est activé sur la K40 contrairement aux K20/X.
Nvidia ne communique pas au niveau de la tarification, mais elle devrait rester inférieure à celle de la Quadro K6000, probablement passer à 5000$ alors que les K20/X devraient voir leur tarif baisser. Il faut cependant garder en tête que sur ce marché de niche, les prix sont fortement variables, les grossistes n'hésitant pas à se réserver des marges conséquentes. Ainsi pour des tarifs annoncés par Nvidia de 3200$ et de 5000$ pour les K20 et K20X, en pratique, il fallait en général compter plutôt 4000$ et 7500$, la même chose en euros.
Parallèlement à l'arrivée de cette nouvelle Tesla, Nvidia a annoncé CUDA 6 qui apporte une nouveauté majeure et très attendue : la prise en charge d'une mémoire unifiée. Une fonctionnalité qui donne l'impression d'être annoncée et réannoncée régulièrement, AMD et Nvidia ayant régulièrement joué sur les mots à ce niveau. Pour rappel, depuis quelques temps, CUDA supporte un adressage de mémoire virtuelle unifié, qui facilite quelque peu le développement mais n'était qu'un premier pas. La mémoire unifiée, représente cette fois une abstraction totale de la gestion de la mémoire : il n'est plus nécessaire que le développeur gère les transferts de données de la mémoire centrale vers la mémoire de l'accélérateur.
Une gestion manuelle de la mémoire restera possible, étant donné qu'aussi bénéfique soit cette simplification, elle peut avoir un coût sur le plan des performances et de l'efficacité puisqu'il reviendra aux pilotes et/ou aux compilateurs d'essayer de placer automatiquement les données au bon endroit.
Confiant dans l'avenir, Nvidia termine par annoncer que l'ouverture par IBM, cet été, de sa plateforme serveur POWERn, va permettre d'y intégrer des accélérateurs Tesla dès 2014. Des accélérateurs qui seront ainsi exploités non plus uniquement sur x86 mais également sur architectures POWER et ARMv8.
Nvidia rachète PGI, The Portland Group
Afin de renforcer sa position et sa crédibilité dans le monde du HPC, le calcul massivement parallèle, Nvidia vient de racheter The Portland Group (PGI) qui était jusqu'alors propriété de STMicroelectronics. Depuis 1989, PGI conçoit des outils et compilateurs C, C++ et Fortran dédiés aux supercalculateurs. C'est naturellement que la société avait sauté le pas vers le GPGPU notamment en travaillant en étroite collaboration avec Nvidia pour lequel il a développé la version Fortran de CUDA.
PGI s'est ensuite associé à CAPS, Cray et Nvidia pour développer le standard OpenACC, un langage de programmation de haut niveau qui permet d'exploiter les accélérateurs massivement parallèles relativement facilement à l'aide de directives. Présent sur toutes les architectures, PGI propose également un compilateur OpenCL optimisé pour les micro-serveurs à base de CPU multicores d'architecture ARM.
Une acquisition qui est donc logique pour Nvidia, que ce soit en vue de ce dernier point (le développement de son premier core ARM 64-bit est en cours de finalisation) ou pour le GPGPU en général. Tout comme c'était le cas à l'intérieur du groupe STMicroelectronics, PGI va rester une entité indépendante supervisée par Nvidia, tout du moins dans un premier temps. Reste bien entendu à voir si le support des architectures concurrentes restera maintenu dans le temps.
Jeff Herbst, NVIDIA VP of Business Development, Doug Miles, PGI Director et Ian Buck, NVIDIA General Manager of GPU Computing Software.
Dans l'immédiat, Nvidia va pouvoir profiter de synergies dans le développement de compilateurs destinés à l'architecture CUDA. Comme l'indique Ian Buck, General Manager of GPU Computing Software chez Nvidia (et accessoirement le développeur qui a écrit la première version de C pour CUDA), derrière le succès de tout processeur se cache l'équipe de développement des compilateurs. Avec PGI, nul doute que celle de Nvidia se retrouvera renforcée.
GTC: Les Tesla K20X dans le Piz Daint suisse
Après le supercalculateur Titan du Laboratoire national d'Oak Ridge, Nvidia a annoncé qu'un second supercalculateur venait de faire le choix de CUDA et de l'accélérateur Tesla K20X. Ce supercalculateur se nomme Piz Daint et est construit par le Centre national Suisse de Calcul Scientifique (CSCS) en collaboration avec MeteoSwiss. Bien que plus modeste que Titan, il devrait devenir le supercalculateur le plus puissant d'Europe avec une puissance de calcul supérieure au pétaflop. Il sera destiné à la recherche et à la modélisation météorologique.
Détail important concernant Piz Daint, il est basé sur la plateforme XC30 de Cray, qui repose sur des Xeon E5 et supporte l'accélérateur Xeon Phi en plus du Tesla K20X. Une double victoire donc pour Nvidia qui en plus de pouvoir fournir un nouveau supercalculateur, le fait en battant le concurrent direct proposé par Intel.
GTC: CUDA on ARM: Tegra 3 + Tesla K20
En plus des plateformes CUDA on ARM destinées à simuler de futurs SoC que ce soit pour une utilisation de type périphérique mobile grand public ou de type micro-serveur, des développements se font également autour d'accélérateurs très puissants tels que les Tesla K20.
C'est le cas chez l'européen PRACE qui développe des systèmes dédiés au supercomputing et s'intéresse à CUDA on ARM depuis quelques temps. En collaboration avec le Barcelona Supercomputing Center, PRACE est en train de mettre au point une plateforme ARM équipée en GK110 : Pedraforca v2. Celle-ci est composée d'une carte mini-ITX sur laquelle prend place un module Q7 Tegra 3 dont 4 des lignes PCI Express 2.0 sont connectées à un switch PLX PCI Express 3.0 sur lequel vont venir se greffer un accélérateur Tesla K20 et une carte contrôleur InfiniBand 40 Gbps.
Cette plateforme a la particularité de ne pas rechercher la complémentarité entre les cores CPU et GPU. Grossièrement, le but est d'utiliser le SoC ARM uniquement pour activer un système CUDA plus ou moins indépendant. C'est la raison pour laquelle le Tesla K20 est associé à un contrôleur InfiniBand sur un même switch PCI Express 3.0 : ils peuvent ainsi communiquer très rapidement avec les accélérateurs d'autres nœuds en ignorant autant que possible la communication avec les SoC et leurs mémoires.
Les développeurs de Pedraforca v2 sont bien conscients qu'une telle approche n'est pas une solution de remplacement générale à un système CUDA classique et se contentera de répondre avantageusement à un sous-ensemble de problématiques : si un problème massivement parallèle peut être résolu sans CPU, autant réduire l'encombrement et la consommation de celui-ci.
Une telle solution permet par ailleurs de simuler le comportement de futurs GPU haut de gamme qui pourraient intégrer un ou plusieurs cores ARMv8 Denver pour gagner en indépendance. De quoi commencer à préparer des algorithmes qui leur seront adaptés ?
Nvidia annonce de bons résultats
Nvidia vient d'annoncer ses résultats pour son dernier trimestre fiscal qui prenait fin le 27 janvier. Le père des GeForce atteint un chiffre d'affaires de 1,107 milliards de $ contre 953 millions un an auparavant (+16,1%), alors que le bénéfice net passe de 116 à 174 millions de $ (+50%). La marge brute s'établit à 52,9%, en hausse de 1,5 points.
Sur l'année fiscale complète les ventes sont de 4,280 milliards de $, en hausse de 7,1% par rapport à l'an passé, pour un bénéfice net de 562,5 millions en baisse de 3,2%. La marge brute est de 52%, en baisse de 0,6 points.
Dans le détail les ventes de Tegra sont en hausse de 29,3% sur un an et atteignent 764,5 millions de $. Côté GPU la hausse est de 8% avec 3,252 milliards de $ (2% si on tient compte de l'arrêt des chipsets avec iGPU). C'est surtout du côté des GPU Mobile que Nvidia a eu les meilleures performances avec une hausse de 26,4% (cf. Parts de marché GPU : AMD en difficulté dans le mobile) alors que côté GPU Desktop elle n'est que de 5,9%. Les ventes de Tesla sont en augmentation de 36,5% alors que les Quadro baissent de 5,9%.
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