NVIDIA GPU加速的ARM服務(wù)器，能否開(kāi)創(chuàng )計算架構新紀元？

NVIDIA與Arm、Ampere、Cray、富士通、HPE、Marvell攜手構建GPU加速服務(wù)器，以滿(mǎn)足從超大規模云到邊緣、從模擬到AI、從高性能存儲到百萬(wàn)兆級超級計算等多樣化需求。

NVIDIA近日發(fā)布一款參考設計平臺，使企業(yè)能夠快速構建GPU加速的Arm服務(wù)器，以滿(mǎn)足日益多樣化的科學(xué)和工業(yè)應用需求。

NVIDIA創(chuàng )始人兼首席執行官黃仁勛在2019國際超級計算大會(huì )（SC19）上宣布推出這款參考設計平臺。該平臺由硬件和軟件基礎模塊組成，能夠滿(mǎn)足高性能計算（HPC）社區對于類(lèi)型更加多樣化的CPU架構日益增長(cháng)的需求。通過(guò)該平臺，超級計算中心、超大型云運營(yíng)商和企業(yè)能夠將NVIDIA加速計算平臺的優(yōu)勢與最新的Arm服務(wù)器平臺相結合。

為了構建這一參考平臺，NVIDIA與Arm及其生態(tài)合作伙伴（包括Ampere、富士通和Marvell）聯(lián)手，以確保NVIDIA GPU與Arm處理器之間的無(wú)縫協(xié)作。該參考平臺還得益于與HPE旗下公司Cray和HPE這兩家早期采用Arm服務(wù)器的供應商之間的緊密合作。此外，許多高性能計算軟件公司已使用NVIDIA CUDA-X 庫來(lái)構建可在A(yíng)rm服務(wù)器上運行、并可通過(guò)GPU實(shí)現的管理和監控工具。

黃仁勛表示：“高性能計算正在崛起。機器學(xué)習和AI領(lǐng)域的突破正在重新定義科學(xué)研究方法，并且可能帶來(lái)激動(dòng)人心的新架構。從超大規模云到百萬(wàn)兆級超級計算，NVIDIA GPU與ARM的組合讓創(chuàng )新者們能夠為不斷增加的新應用創(chuàng )建系統?！?br />
Arm IP產(chǎn)品部門(mén)總裁Rene Haas表示：“ Arm正在與生態(tài)合作伙伴一同努力，為百萬(wàn)兆級的Arm系統級芯片提供前所未有的性能和效率。我們與NVIDIA合作，將CUDA加速帶入到Arm架構當中，這對于高性能計算社區來(lái)說(shuō)，具有里程碑式的意義。為了應對全球最復雜的研究，挑戰并推動(dòng)嵌入式系統、汽車(chē)和邊緣細分市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，高性能計算社區已經(jīng)在部署Arm技術(shù)?！?br />
今年早些時(shí)候，NVIDIA宣布為Arm帶來(lái)CUDA-X軟件平臺。NVIDIA此次發(fā)布這一參考平臺正是對此前承諾的兌現。 根據這一承諾，NVIDIA正在提供其Arm兼容軟件開(kāi)發(fā)套件的預覽版本。該版本包含NVIDIA CUDA-X庫和加速計算開(kāi)發(fā)工具。

聯(lián)合整個(gè)高性能計算生態(tài)中的合作伙伴

除了使自己的軟件兼容Arm之外，NVIDIA還與 GROMACS、LAMMPS、MILC、NAMD、Quantum Espresso和Relion等領(lǐng)先的高性能計算應用開(kāi)發(fā)商密切合作，為ARM提供GPU加速的應程序用。為了讓Arm平臺上的應用實(shí)現GPU加速，NVIDIA及其高性能計算應用生態(tài)合作伙伴編譯了大量代碼。

為了構建Arm生態(tài)，NVIDIA與領(lǐng)先的Linux發(fā)行商Canonical、Red Hat, Inc.、SUSE，以及業(yè)內領(lǐng)先的高性能計算基礎工具供應商展開(kāi)合作。

幾家世界級的超級計算中心已開(kāi)始測試GPU加速Arm計算系統，其中包括美國的橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室和桑迪亞國家實(shí)驗室、英國布里斯托大學(xué)以及日本理化學(xué)研究所。

來(lái)自生態(tài)合作伙伴的支持

“ Ampere非常高興能夠與NVIDIA合作開(kāi)發(fā)GPU加速解決方案。該解決方案將與高性能、高能效Ampere的服務(wù)器處理器實(shí)現無(wú)縫協(xié)作。我們的新產(chǎn)品將使我們的客戶(hù)能夠靈活選擇最佳的NVIDIA GPU加速器，從而高效地運行云、邊緣等要求極高的工作負載?！?br /> —— Ampere Computing董事長(cháng)兼首席執行官，Renee James

“很高興看到NVIDIA能夠如此迅速地為Arm服務(wù)器帶來(lái)CUDA和OpenACC。我們十分希望能夠與NVIDIA及其他公司開(kāi)展密切的合作，在這一架構上編譯、分析和調試加速應用。目前，我們已在4096核Arm系統上證明了這一合作所帶來(lái)的優(yōu)勢?！?br /> —— EPCC主任，Mark Parsons教授
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“對于正在不斷發(fā)展的Arm生態(tài)而言，NVIDIA是一個(gè)備受歡迎且重要的生態(tài)成員。富士通相信，隨著(zhù)我們邁入新的計算時(shí)代，NVIDIA將擴展Arm生態(tài)系統，并保證客戶(hù)在高性能計算和數據科學(xué)領(lǐng)域，尤其是人工智能領(lǐng)域有更多的選擇?！?br /> —— 富士通企業(yè)執行官兼服務(wù)平臺業(yè)務(wù)部副主管，Takeshi Horie
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“通過(guò)我們與NVIDIA的密切合作，部署Marvell ThunderX2服務(wù)器的客戶(hù)現在可以使用全套NVIDIA GPU加速軟件。這對于A(yíng)rm生態(tài)系統的加速計算可用性來(lái)說(shuō)，是一座重要的里程碑。我們將繼續一同將能效提高到一個(gè)新的水平，同時(shí)為百萬(wàn)兆級時(shí)代的眾多超級計算和AI應用提供出眾的性能?！?br /> ——Marvell Semiconductor, Inc.副總裁兼服務(wù)器處理器業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Gopal Hegde

“在HPE、Marvell和NVIDIA的幫助下，橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室（Oak Ridge National Laboratory）成功地完成了所負責的工作，迅速升級了我們的Arm測試臺系統，整合了性能測試并取得了良好的成果。在短短兩周內，我們編譯并正確運行了約八個(gè)領(lǐng)先級應用程序，三個(gè)重要的社區庫，以及常被用于評估Arm高性能計算生態(tài)的基準套件。根據早期結果可以看出，這個(gè)由Arm主導的加速計算生態(tài)的功能似乎和POWER以及x86環(huán)境差不多。對于一個(gè)Arm內的加速計算生態(tài)而言，這是一個(gè)了不起的開(kāi)始?！?br /> ——橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室國家計算科學(xué)中心科學(xué)主任，Jack C. Wells
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“我們與NVIDIA已經(jīng)合作了很長(cháng)時(shí)間。我們很高興地看到，NVIDIA實(shí)現了自己的承諾，為Arm高性能計算社區帶來(lái)了領(lǐng)先的CUDA-X軟件堆棧和生態(tài)系統。我們已經(jīng)開(kāi)始在通過(guò)NVIDIA GPU加速的Arm系統上評估理化學(xué)研究所的代碼，我們認為它將為日本高性能計算和AI融合工作負載帶來(lái)新一輪的創(chuàng )新?！?br /> ——日本理化學(xué)研究所所長(cháng)，Satoshi Matsuoka

“由于NVIDIA為Arm主機CPU提供了新的支持，因此現在可以直接使用Kokkos和LAMMPS。這一結果達到了我們的期望，并且讓我們可以借鑒在帶有x86 CPU的系統中部署NVIDIA GPU的經(jīng)驗?！?br /> ——桑迪亞國家實(shí)驗室主要技術(shù)人員，Christian Trott
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“ NVIDIA的Arm軟件堆棧的確可以直接使用。我們之前就已大量使用Arm和NVIDIA這兩個(gè)獨立的平臺，因此我們非常高興這兩者能夠組合在一起。相比于我們之前嘗試過(guò)的x86平臺，NVIDIA為Arm 提供的GPU驅動(dòng)器性能非常之好。能夠在如此短的時(shí)間內取得這一成果，的確令人驚嘆?！?br /> ——布里斯托大學(xué)高性能計算教授，Simon McIntosh-Smith
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