2010 — Nvidia Fermi: a primeira GPU a mover o supercomputador de maior desempenho do mundo

A computação para fins gerais em unidades de processamento gráfico (GPGPU) é uma ideia que já tem quase dez anos. Graças à sua enorme arquitetura paralela, as GPUs são uma ótima maneira de se realizar a computação paralela. Em 2010, a Nvidia fabricou placas computacionais para mover o supercomputador mais poderoso do mundo.

Pelos idos de 2006 e 2007, a ATI e a Nvidia apresentaram suas placas computacionais de design especial, com foco no mercado de computação de alto desempenho (ou HPC). A Nvidia investiu muitos recursos na criação de sua plataforma CUDA para computação em GPU, e também integrou uma boa dose de lógica específica de computação em seus processadores gráficos de arquitetura Fermi (por exemplo, ela é capaz de proporcionar desempenho máximo de ponto flutuante de dupla precisão; seus processadores SIMD podem ler e gravar do/no cache L2, numa dobradinha necessária para a computação e menos necessárias para a parte gráfica, dentre outras coisas). A abordagem da ATI foi bem mais pragmática: em vez de criar uma plataforma GPGPU proprietária, a empresa decidiu investir em padrões industriais como DirectCompute e OpenCL; em vez de incluir um excesso de funcionalidade específica da computação na Cypress (a Radeon HD 5000), ela optou por integrar apenas as coisas mais importantes para manter o tamanho menor do chip e esperar que novas tecnologias integrassem os novos recursos.

A Nvidia, que se focou mais no setor de GPGPU, também foi a primeira a colher frutos de seu trabalho. Em 2010, três dos cinco maiores supercomputadores do mundo, incluindo o primeiro colocado (Tiahne-1A com desempenho de 2,56 petaFLOPS) passaram a ser movidos pelas placas computacionais Nvidia Tesla série 2000. E essas mesmas placas foram usadas em muitos outros sistemas HPC.

O mercado de aceleradores gráficos baseados em GPU para HPCs não é grande; em termos financeiros, a Nvidia ainda ganha a maior parte do seu dinheiro vendendo placas gráficas GeForce para os consumidores e aceleradores gráficos profissionais Quadro. Mas o importante é que há uma crença difundida de que os supercomputadores capazes de realizar pelo menos um quintilhão de operações de ponto flutuante de precisão dupla por segundo (10¹⁸ FLOPS de ExaFLOPS) devem ser heterogêneos, ou seja, de que devem empregar tanto processadores altamente paralelos quanto processadores seriais de alto desempenho. O Tianhe-1A está entre os primeiros supercomputadores heterogêneos, e o fato dele já ser o supercomputador mais poderoso do mundo pode não ser um ponto de virada, mas é um claro indicador para a indústria de HPC: as GPUs e a Nvidia entraram no mercado de supercomputadores, e a entrada foi (no mínimo) um sucesso.

Nós esperamos por uma revolução, mas sempre dependemos dessa revolução. O que temos que entender é que qualquer tecnologia tem muitas ramificações. Essas ramificações podem resultar em um maior desenvolvimento dos produtos por parte de empresas das quais nunca ouvimos falar antes. O que precisamos levar em conta é que muitas tecnologias que mudam o mundo ou que proporcionam uma abordagem diferente vêm de grandes empresas. As exceções apenas provam as regras.

Créditos a Anton Shilov – xbitlabs.com

Tradução por Roberto Bechtlufft <info at bechtranslations.com.br>