用GPU构建的超级核算机,有望进入全球高功用核算机TOP500排行榜的前十位
让电脑能够看见你我看见的国际?一挥而就。拿起相机拍张相片传到电脑里,或许让你的电脑配上摄像头。不过要让电脑能够了解自己究竟看到了什么,那就不是手到擒来的事了。
日前,一群来自哈佛以及麻省理工学院(MIT)一起组成研讨团队,正计划用电脑来仿真大脑的功用。他们期望能透过运算,将电脑看见的印象转换成有用的信息,从而让电脑能够辨物、识人、乃至了解一连串的动作所代表的意思。说白了,进一步向人脑挨近。
GPU成仿真大脑视觉辨识中心
为了加速研讨速度,研讨人员借用分子生物学的挑选技能———例如一起对上千种候选辨识模块进行一连串的试验,筛选掉不适用的模块,最终保留下最棒的模块。
这进程简略来说便是达尔文和孟德尔总结出来的八个字,“物竞天择,适者生存”。
不过来自研讨团队的反应显现,现在呈现另一个难题则是人脑解析信息的速度真实太快,若要用传统电脑完结这一作用,得先花上一大笔钱。并且电脑至少要花上一整年的时刻才干运算结束。
所幸的是,处理难题的办法多少有些歪打正着。跟着游戏用的G PU具有越来越强的运算才干而获得处理,现在,麻省理工学院和哈佛的研讨人员正许多运用GPU的运算才干,这种办法不只省下大笔的经费,更使得运算的时刻从一年缩减到一个星期。
GPU的英文全称GraphicProcessingUnit,中文翻译为“图形处理器”。GPU是相对于CPU的一个概念,由于在现代的核算机中,特别是家用体系,游戏的本站们对图形的处理变得越来越重要,需求一个专门的图形中心处理器,GPU应运而生。
一直以来,GPU职业的竞赛远比CPU的竞赛来得剧烈。现在通用PC的CPU就只要英特尔和AMD两家大厂。而在GPU方面抢先的是NVIDIA和 ATI(已被AMD收买)两家厂商,但能出产中低端产品的还有英特尔、3S等好几家厂商。尽管这些厂商的产品不如NVIDIA和ATI,但在许多运用方面也能满意用户的需求。所以NVIDIA和ATI的境况多少有些高处不胜寒,只要快马加鞭向前开展,才干不被后来者追上。
至于英特尔等CPU厂商为什么没有选用GPU的先进工艺自己出资出产线,是由于把本来的产品出产线一次过筛选掉,或许连最初投入的资金都难以回收。而GPU厂商仅仅自己规划,再找其他厂商代工出产,并没有出产线的压力。
正由于如此,NVIDIA和ATI两家大厂能够投入更多的资金在研发上,让GPU技能快速提高,继而让麻省理工和哈佛的研讨团队,看到了让电脑完结仿真大脑视觉识辨的或许。
GPU开展迅猛远超CPU
事实上早在2003年,科技界现已看到许多关于运用GPU替代CPU的音讯。尔后的2005年,麻省理工学院参加到了这项作业之中。该大学的图形研讨小组运用阵列函式测验了GPU替代CPU的功用,而测验成果极度惊人。
在其时运用的测验程序中,小组运用了Intel C++编译器来优化超线程和SSE指令,并且以上的运转能够完结16和32位浮点运算。2005年,小组成员们便对几块A TIX800 XT和NVIDIA GeForce 6800G PU进行测验,发生的成果与一台3.4 GHz Pentium IV PC发生的成果进行比较发现,功用十分优异。
2008年,NVIDIA公司Tesla核算事业部总经理Andy Keane表明,到2010年,选用NVIDIATesla GPU构建的超级核算机,有望进入全球高功用核算机TO P500排行榜的前十位。
他其时谈到,10系列G PU是第一批具有双精度的NVIDIA处理器。跟着快速开展,未来G PU的功用一般每年都会翻一番,未来双精度功用将至少比当时的速度快5倍。
除了功用提高,本钱、功耗、占地面积也是大规模超级核算机用户所关怀的重要因素。
如比利时安特卫普大学本来用的超级核算机有512颗处理器核,本钱是530万美元,占用了好几个机柜;而后来换成一台具有8个G PU的台式体系,功用适当,本钱只需7000美元,占地面积也大为削减。
人脑、电脑彼此“促进”
据了解,在2008年11月发布的最新一期TOP 500排行榜上,NVIDIA Tesla的最好成果是第29位。这套名为“TSUBAME”的体系由NEC和SUN公司联合研发,选用了“CPU+GPU”的混合架构,包含3万多颗 AMD Opteron和英特尔Xeon处理器内核,以及170台T eslaS1070 1U服务器,安装在日本东京工业大学,Linpack测验功用是77.48万亿次每秒(TFlops),理论峰值挨近170万亿次每秒。
此前,东京工业大学全球科技信息和核算中心主任SatoshiMatsuoka曾表明,东京工大一直在研讨未来的核算渠道,发现要想完结下一步的功用跨过,有必要选用G PU核算技能。“咱们的运用测验发现,Tesla GPU供给了咱们前所未见的加速比,并且只花了一周时刻就把GPU体系布置完结。”
本年年中,NVIDIA CEO黄仁勋更表明,2009年是GPU引爆年,GPU能够让WIN7较XP在一些运用中有5-10倍的提高。DirectXA PI能够供给一个很帅的作用,2009年CPU+GPU运算敞开个人运算新年代。
“GPU运算年代现已降临,这需求咱们共襄盛举。”这席话是黄仁勋在NVIDIA与微软携手,在WIN7最新操作体系获得密切合作的布景下公之于众的,从民用商场的角度提醒了GPU的高速开展。
在GPU技能高速开展的布景下,正如前面所说的,研讨团队期望藉由这项研讨能够创造出仿真大脑视觉辨识的人工智能。而跟着他们将软件开发日益完善,越挨近人类大脑辨识的成果时,又能够反过来愈加了解大脑的运作形式,一起也能让电脑运作得更像大脑。
角度:未来你的家用电脑,有望完结人脑功用
一直以来,游戏是NVIDIA GPU的强项,“咱们将来还会持续在游戏上投入巨大精力。更重要的是,它还能够推进核算机职业的立异,由于咱们能够将游戏范畴所堆集的经历运用到全新范畴中来。”NVIDIA方面如是说。
这无疑使得家用电脑未来也有时机向人脑“挨近”埋下了伏笔。
不过从现在的技能演进来看,尽管现已确认了方向,但还要通过适当长的进程。此前,AMD (ATU)用自己的最高端中心架构RV 770与人类的大脑展开了一场比照。成果显现,RV 770的核算才干和存储带宽分别为1TeraOps(每秒一万亿次操作)和1Tb/s,而人脑则为100TeraOps和10Eb/s,比RV 770高出100倍和10000倍。能量消耗上,单中心RV770需求150W,但人脑只需30W,这样看来,人脑高功用和高效率是RV 770的400多倍。