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NVIDIA将CUDA用在Arm架构 超级运算领域开拓新局

NVIDIA(辉达)近日宣布支持Arm架构CPU,为高效能运算产业开启了打造超节能人工智能(AI)百万兆级(exascale)运算能力超级计算机的全新发展途径。NVIDIA将在2019年底时提供自家全套AI与高效能运算(HPC)软件给Arm商业生态体系,这些软件针对600多项HPC应用程序及各人工智能架构进行加速。此软件堆叠包括各种NVIDIA CUDA-X AI及HPC函式库、GPU加速AI架构,以及有著OpenACC支持和性能分析工具的PGI编译器等软件开发工具。待完成软件堆叠优化工作后,NVIDIA将加快各大 CPU架构的运行速度,包括x86、POWER 及Arm。

NVIDIA创办人暨执行长黄仁勋表示:「超级计算机是用于科学发现的重要工具,而达到百万兆级运算能力将大幅扩张人类的知识范围。传统运算扩张能力的结束,会让所有超级计算机的实力大打折扣。NVIDIA的CUDA加速运算与Arm的节能CPU架构相互配合,将使得HPC领域可以一举提升到百万兆级的运算能力。」

Arm执行长Simon Segars表示:「Arm与我们的商业生态体系伙伴们合作,为Arm架构系统单芯片(SoC)的运算效能提高到前所未有的境界,达到百万兆级的运算能力。与NVIDIA合作将CUDA加速技术用在Arm架构上,对于HPC领域来说是一项重要的里程碑,而HPC领域早就部署了Arm技术来解决全球研究领域各种最棘手的难题。

根据公布的Green500排行榜,在全球前25部最省电的超级计算机中,有22部采用NVIDIA的技术。而造就这项成果的关键因素,即是搭载NVIDIA GPU的超级计算机可以把吃重的处理作业交由更省电的平行处理CUDA GPU来执行;NVIDIA与Mellanox合作优化了整个超级运算丛集的处理能力;加上NVIDIA发明的SXM 3D封装与NVIDIA NVLink互连技术,可以用极为密集的方式扩大节点规模。NVIDIA对Arm架构HPC系统的支持,建立在超过十年的合作基础上。NVIDIA旗下多款用于携带式游戏、自动驾驶车、机器人及嵌入人工智能运算等领域的系统单芯片产品,皆是采用Arm架构。

商业生态体系的大力支持

HPC产业与Arm商业生态体系内的全球领导业者,包括超级运算中心、系统供应商及系统单芯片制造商,都表达了他们的支持。Ampere Computing主席暨执行长Renee James表示:「我们的客户在找高效能的Arm架构处理器来处理他们最繁重的运算工作。我们很高兴NVIDIA要把CUDA及NVIDIA丰富的商业生态体系用在 Arm架构上。这有助于加快我们为Arm架构服务器建立软件商业生态体系的脚步,也能使用NVIDIA GPU为Ampere平台提高运算效率和效能。」

Atos大数据与网络安全部门主管资深执行副总裁Pierre Barnabé表示:「Atos是Arm商业生态体系里的先驱者,透过Montblanc专案与Arm运算架构刀锋式服务器设计,开发出百万兆级超级计算机BullSequana X。我们大力支持NVIDIA这项支持Arm架构的重大声明,这将加速人工智能与模拟领域的集成,同时又能享有最佳的能源使用效率。」

Cray总裁暨执行长Peter Ungaro表示:「Cray对百万兆级运算时代所抱持的愿景,是打造出将人工智能与分析,以建模和模拟进行集成的系统;支持且经常需要用到多种处理器架构的系统;还有为科学、工程及数码转型所需之资料密集运算工作而建造的系统。我们很高兴跟NVIDIA合作,将他们的CUDA、CUDA-X HPC和人工智能软件堆叠用于Arm平台,并且与我们已在XC及未来Shasta超级计算机上支持Arm处理器的Cray系统管理及编程环境(编译器、函式库和工具)紧密结合,帮助我们落实在超级计算机方面的愿景。」

CSC营运总监 Kimmo Koski 表示:「EuroHPC促使欧洲多个领域在高效能运算方面携手合作,以推动研究、创新和工业成长。我们非常有兴趣在 Arm 上测试 NVIDIA 的HPC及人工智能GPU加速运算平台,当成日后进入百万兆级解决方案前的潜在建构项目。」

EPI总经理 Philippe Notton表示:「欧洲处理器计画 (European Processor Initiative) 旨在让欧盟拥有自己的高阶、低功耗、通用及加速器解决方案。EPI及其工业分支机构SiPearl非常积极地考虑NVIDIA所提出的崭新机会。EPI Arm架构微处理器与NVIDIA加速器的结合,对于发展日后欧洲百万兆级模块化超级计算机的建构模块来说,是最好的搭配。」

HPE公司HPC与AI部门副总裁暨总经理Bill Mannel表示:「NVIDIA与Arm施展浑身解数,协助高效能运算领域的客户提高能源使用效率。NVIDIA对Arm的支持恰巧搭配了我们在HPE Apollo 70上的最新发展,这是一款采用Arm架构的专属HPC系统,如今又能使用NVIDIA GPU。HPE Apollo 70将支持2U GPU插槽模块及多个节能冷却选项,我们可以进一步帮助HPC产业解决愈来愈无力支撑的耗电量这个问题。」

德国尤利希超级运算中心所长Thomas Lippert表示:「尤利希超级运算中心(Jülich Supercomputing Centre)推动超级运算领域的发展及建立模块化技术,让欧洲研究人员能充分运用最佳资源,帮助他们解决世界上最头痛的挑战。特别是考虑到未来几年规划打造的百万兆级超级计算机系统和大规模人工智能运算的兴起,NVIDIA宣布支持 Arm架构处理器一事,是一项非常令人兴奋的发展,这对于建立未来超级计算机和可组合式资料中心的真正模块化元素至关重要,有助于推动欧洲超级运算领域的发展。」

Marvell总裁暨执行长Matt Murphy表示:「我们很高兴跟 NVIDIA及服务器OEM业者合作,将CUDA-X平台和NVIDIA GPU用在Marvell ThunderX2系列服务器的处理器上。ThunderX2同级最佳的64位元Armv8效能与NVIDIA GPU携手,在能源使用效益与应用程序效能方面创下突破性的表现,为百万兆级运算领域提供了世界级的HPC和人工智能解决方案。」

Mellanox Technologies创办人暨执行长Eyal Waldman表示:「我们作为HPC网络的领导者,旗下的InfiniBand与 Ethernet技术连接了全球多具最大型的超级计算机,其中包括第一代采用Arm架构的系统。我们期待继续与NVIDIA合作,部署我们先进的200Gb/s HDR和运算网络技术,以优化HPC和人工智能的运算工作量,还有串连下一代的Arm架构超级计算机。」

理化学研究所计算科学研究中心所长暨东京工业大学教授松冈聪表示:「我们在过去十年中,一直是将 NVIDIA GPU 用于大型超级计算机的先驱,包括日本最强大的 ABCI超级计算机。理化学研究所计算科学研究中心正在开发最新一代架构百万兆级Fugaku超级计算机,很高兴听到NVIDIA的GPU加速平台很快将用于Arm架构系统的消息。」

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