NVIDIA poinformowała, że miano najwydajniejszego energetycznie superkomputera klasy petaflopowej na świecie już drugi rok z rzędu przypadło komputerowi opartemu na procesorach graficznych Tesla firmy NVIDIA.

Według niedawno opublikowanej listy Green500, komputer Tsubame 2.0 pracujący w Światowym Centrum Informacji Naukowych (GSIC) w Tokijskim Instytucie Technologii jest najbardziej przyjaznym środowisku urządzeniem tego typu na świecie. Lista Green500, publikowana co pół roku, stanowi ranking najbardziej wydajnych energetycznie superkomputerów. Wydajność energetyczną jest liczona jako stosunek wydajności obliczeniowej do poboru energii.

 Tsubame 2.0 jest superkomputerem heterogenicznym (o architekturze będącej połączeniem procesorów graficznych i centralnych) i służy do przyśpieszania japońskich badań naukowych i przemysłowych. Superkomputer jest w stanie utrzymać wydajność na poziomie 1,19 petaflopów na sekundę, zużywając przy tym 1,2 megawata mocy, co oznacza, że generuje 958 megaflopów mocy obliczeniowej na każdy wat energii. Jego wydajność energetyczna jest trzy-, a nawet czterokrotnie wyższa od najbliższego mu komputera o wydajności petaflopowej opartego na architekturze x86, czyli Cielo Cray zainstalowanego w Laboratorium Narodowym Stanów Zjednoczonych, który osiąga 278 megaflopów mocy obliczeniowej na wat.

Wydajność energetyczna stała się jednym z najważniejszych elementów wyścigu do wydajności eksaskalowej. Komputery o architekturze heterogenicznej, akcelerowane przez procesory graficzne są z zasady bardziej energooszczędne od komputerów opartych wyłącznie na procesorach centralnych, ponieważ aplikacje mogą wykorzystywać różnorodne procesory do realizacji różnych zadań. Sekwencyjne elementy aplikacji są uruchamiane na procesorach centralnych, a elementy wymagające wykonania dużej ilości obliczeń lub przetworzenia wielu danych są przyśpieszane przez masowo równoległy procesor graficzny.

 Superkomputer Tsubame 2.0 składa się z serwerów HP ProLiant SL390, wyposażonych w procesory centralne Intel Xeon, akcelerowany przez procesory graficzne Tesla firmy NVIDIA. Procesory graficzne Tesla zapewniają ponad 80 procent całkowitej wydajności obliczeniowej komputera, dzięki czemu Tsubame 2.0 osiąga bardzo wysoką wydajność przy niskim poborze energii. W tym roku dwoje z pięciu finalistów ubiegających się o prestiżową nagrodę Gordon Bell Prize pracowało na komputerze Tsubame 2.0, w tym laureat kategorii „Specjalne osiągnięcia w dziedzinie skalowalności i czasu wdrożenia”.

 Najnowsza lista Green500 podkreśla wysoką wydajność energetyczną heterogenicznych konstrukcji komputerowych. Pięć z dziesięciu oraz dwadzieścia dwa z trzydziestu najwydajniejszych komputerów na świecie stanowią połączenia procesorów graficznych z procesorami centralnymi. Procesory graficzne Tesla to masowo równoległe akceleratory oparte na architekturze CUDA przeznaczonej do obliczeń równoległych. Programiści aplikacji mogą przyśpieszyć swoje programy, stosując języki CUDA C, CUDA C++, CUDA Fortran lub proste, łatwe w użytku kompilatory wykorzystujące dyrektywy.