在有些時候,GPU比CPU更適合
出處:服務(wù)器在線 發(fā)布于:2011-09-05 08:23:56
GPU廠商nVidia的科學(xué)家稱,談到節(jié)能計算,在執(zhí)行常見的并行任務(wù)方面CPU因負(fù)載過多的傳統(tǒng)功能而遜色于GPU(圖形處理單元)。在新奧爾良舉行的2010年超級計算機大會上nVidia的科學(xué)家和副總裁Bill Dally提到,CPU在執(zhí)行一些不必要的任務(wù)上耗費了大量功率。
Dally指出大多數(shù)現(xiàn)代CPU具有的一些在追求低延遲的過程中浪費能源的功能。
他稱,“GPU為吞吐量優(yōu)化,而CPU是為低延遲優(yōu)化,以獲取非常不錯的線程性能?!?/P>
現(xiàn)在像nVidia和AMD等廠商將其GPU顯卡定位為一種常見的計算引擎。
一些行業(yè)注意到了這個想法,特別是高性能計算(HPC)領(lǐng)域。本周早些時候,中國新開發(fā)的天河一號A型系統(tǒng)榮登一輪的世界超級計算機TOP500名單。該系統(tǒng)除裝載了其14000顆CPU之外,還包括了7168顆nVidia Tesla M2050 GPU。 nVidia宣稱,如果沒有GPU,該系統(tǒng)將還需要近4倍多的CPU,2倍的建筑面積和3倍的電力運轉(zhuǎn)。
“在許多方面,HPC是一種早期采用者,因為其運行規(guī)模之大,會較早地遇到可能發(fā)生的問題。但這完全適用消費者應(yīng)用以及服務(wù)器應(yīng)用?!?Dally在主題演講之后接受采訪中這樣表示。
盡管Dally的談話集中在高性能計算利用上,但他表示這個總體思路將貫穿整個計算世界。
雖然目前很少的應(yīng)用是以并行環(huán)境為平臺,但程序員終會轉(zhuǎn)向這一模式?!拔艺J(rèn)為隨著時間的推移,人們會將其應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換到并行,這些并行部分將非常適合GPU?!?Dally甚至預(yù)言系統(tǒng)有一天將能夠啟動GPU和 CPU 。
當(dāng)放大到大型系統(tǒng)的話,這樣微小差異就會演變成一道鴻溝。Dally稱,美國國防部研究計劃局投資研發(fā)一個億億級計算機(或每秒鐘執(zhí)行1萬億次計算的計算機),如果只用CPU來建造這樣一個系統(tǒng),需要在隔壁建一個“核電站”才能滿足其能耗需求。
不是高性能計算領(lǐng)域的每個人都完全贊同GPU代替CPU使用的想法。許多人指出一個潛在問題,雖然GPU可能擁有更大的吞吐量,但系統(tǒng)很難給處理器提供那么多的數(shù)據(jù)。
IBM深度計算部門負(fù)責(zé)人Dave Turek上周表示,“給每個GPU提供的內(nèi)存量是很少的,如果真有那么快的東西,你就需要提供給它那么快的速度,如果你沒有足夠的內(nèi)存提供給處理器,處理器就只能閑置并等待。”
Dally表示,這個帶寬問題并不為GPU獨有,CPU也面臨同樣的困境?!皫拰τ谌魏斡嬎阆到y(tǒng)都是大問題?!彼姓J(rèn)這個問題對于GPU來說更嚴(yán)重。nVidia剛剛發(fā)布的GTX 580原始帶寬為每秒200千兆字節(jié),而一個“的”CPU只有大約每秒35千兆字節(jié)。他還稱“存儲系統(tǒng)需要發(fā)展以達(dá)到更有效率?!?/P>
GPU
GPU英文全稱Graphic Processing Unit,中文翻譯為“圖形處理器”。GPU是相對于CPU的一個概念,由于在現(xiàn)代的計算機中(特別是家用系統(tǒng),游戲的發(fā)燒友)圖形的處理變得越來越重要,需要一個專門的圖形的處理器。
GPU是顯示卡的“心臟”,也就相當(dāng)于CPU在電腦中的作用,它決定了該顯卡的檔次和大部分性能,同時也是2D顯示卡和3D顯示卡的區(qū)別依據(jù)。2D顯示芯片在處理3D圖像和特效時主要依賴CPU的處理能力,稱為“軟加速”。3D顯示芯片是將三維圖像和特效處理功能集中在顯示芯片內(nèi),也即所謂的“硬件加速”功能。顯示芯片通常是顯示卡上的芯片(也是引腳多的)?,F(xiàn)在市場上的顯卡大多采用NVIDIA和AMD兩家公司的圖形處理芯片。

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