泰坦神器降臨！NVIDIA GTX TITAN測(cè)試

    隨著科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程和金融各領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿⑿杏?jì)算需求的增加，NVIDIA以無(wú)比強(qiáng)大的GPU計(jì)算架構(gòu)來(lái)不斷創(chuàng)新和滿足這種需求。NVIDIA現(xiàn)有的 Fermi GPU已經(jīng)重新定義和加速了以下領(lǐng)域的高性能計(jì)算（HPC）的功能，如地震處理、生化模擬、天氣和氣候建模、信號(hào)處理、計(jì)算金融、計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算流體力學(xué)和數(shù)據(jù)分析。NVIDIA的新Kepler GK110 GPU大大提高了并行計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并將會(huì)幫助解決世界上面臨的最困難的計(jì)算問(wèn)題。

    通過(guò)提供比上一代GPU更強(qiáng)大的處理功能以及優(yōu)化和提高GPU上并行執(zhí)行工作負(fù)載的新方法，Kepler GK110簡(jiǎn)化了并行程序的創(chuàng)建，將對(duì)會(huì)對(duì)高性能計(jì)算引起進(jìn)一步改革。

    Kepler GK110由71億個(gè)晶體管組成，是有史以來(lái)架構(gòu)最復(fù)雜的微處理器。GK110新加了許多注重計(jì)算性能創(chuàng)新功能，目的是要成為NVIDIA Tesla和HPC市場(chǎng)上的并行處理動(dòng)力站。

    Kepler GK110會(huì)提供超過(guò)每秒1萬(wàn)億次雙精度浮點(diǎn)計(jì)算的吞吐量，DGEMM效率大于80%，而之前的Fermi架構(gòu)的效率是60‐65%。

    除了性能之外，Kepler架構(gòu)在電源效率方面也有巨大的飛躍，相對(duì)于Fermi 的性能/功率比提高了3倍之多！

Kepler GK110 模具照片

    之前有人說(shuō)Kepler GK110更適合超級(jí)計(jì)算和通用計(jì)算，其實(shí)這是一種誤解。Kepler GK110的以下新功能不僅提高GPU的利用率，簡(jiǎn)化了并行程序設(shè)計(jì)，而且有助于GPU在各種計(jì)算環(huán)境中部署，無(wú)論是從個(gè)人電腦還是超級(jí)計(jì)算機(jī)，GK110都適用：

    Dynamic Parallelism – 能夠讓 GPU 在無(wú)需 CPU 介入的情況下，通過(guò)專用加速硬件路徑為自己創(chuàng)造新的工作，對(duì)結(jié)果同步，并控制這項(xiàng)工作的調(diào)度。這種靈活性是為了適應(yīng)程序執(zhí)行過(guò)程中并行的數(shù)量和形式，編程人員可以處理更多的各種并行工作，更有效的將 GPU 用為計(jì)算用途。

    Hyper-Q  – 允許多個(gè)CPU核同時(shí)在單一GPU上啟動(dòng)工作，從而大大提高了GPU 的利用率并削減了CPU空閑時(shí)間。Hyper‐Q 增加了主機(jī)和 Kepler GK110 GPU 之間的連接總數(shù)（工作隊(duì)列），允許 32 個(gè)并發(fā)、硬件管理的連接（與 Fermi相比，F(xiàn)ermi 只允許單個(gè)連接）。

    Grid Management Unit –使 Dynamic Parallelism 能夠使用先進(jìn)、靈活的 GRID 管理和調(diào)度控制系統(tǒng)。新 GK110 Grid Management Unit (GMU) 管理并按優(yōu)先順序在 GPU上執(zhí)行的 Grid。GMU 可以暫停新 GRID 和等待隊(duì)列的調(diào)度，并能中止 GRID，直到其能夠執(zhí)行時(shí)為止，這為 Dynamic Parallelism 這樣的強(qiáng)大運(yùn)行提供了靈活性。

    NVIDIA GPUDirect–NVIDIA GPUDirect 能夠使單個(gè)計(jì)算機(jī)內(nèi)的 GPU 或位于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同服務(wù)器內(nèi)的 GPU 直接交換數(shù)據(jù)，無(wú)需進(jìn)入CPU系統(tǒng)內(nèi)存。GPUDirect 中的 RDMA 功能允許第三方設(shè)備，例如 SSD、NIC、和 IB 適配器，直接訪問(wèn)相同系統(tǒng)內(nèi)多個(gè) GPU 上的內(nèi)存，大大降低 MPI從GPU內(nèi)存發(fā)送/接收信息的延遲。還降低了系統(tǒng)內(nèi)存帶寬的要求并釋放其他  CUDA 任務(wù)使用的 GPU DMA 引擎。

    這里先做簡(jiǎn)單介紹，后面本文有詳細(xì)的內(nèi)容擴(kuò)展。除此之外Kepler GK110 還支持其他的GPUDirect功能，包括Peer‐to‐Peer 和 GPUDirect for Video這里就不再贅述了。