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Nvidias Rechenknechte [Update]

Benjamin Benz

Unter dem Namen Tesla sollen Nvidias Grafikprozessoren mathematische Probleme lösen und Supercomputern Konkurrenz machen.

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Eine einzelne Tesla-C870-Karte sieht einer Quadro-Grafikkarte zum Verwechseln ähnlich.
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Im Tesla D870 stecken zwei einzelne Tesla-Karten, die gemeinsam Rechenaufgaben lösen.

Nvidia [1] führt unter dem Markennamen Tesla eine ganze Reihe von Produkten zum Lösen mathematischer Probleme mit Grafikprozessoren ein. Dabei greift Nvidia – wie schon ATI/AMD vor einem Jahr mit dem Stream-Prozessor [2] – auf bestehende Technik zurück: Hinter dem Chip [3] namens Tesla 870 [4] steckt ein Grafikchip aus Nvidias 8er-Familie [5], genauer ein sehr enger Verwandter des Quadro FX 5600 [6], der in leicht modifizierter Version auch auf den aktuellen Highend-Gamer-Karten (GeForce 8800 GTX) sitzt. Gerüchteweise handelt es sich sogar genau um den Quadro-Chip. Er läuft jedenfalls mit einer Taktfrequenz von 1,35 GHz und einem Speichertakt von 800 MHz. Das derzeit "kleinste" Tesla-Produkt [7] ist eine PEG-Steckkarte [8], die Nvidias Referenzmodell der Quadro FX 5600 [9] bis auf das Design der Lüfterabdeckung zum Verwechseln ähnlich sieht. Allerdings sind die beiden DVI-Ausgänge bei der Tesla C870 nicht bestückt. Der GPU stehen 1,5 GByte [10] GDDR3-Speicher zur Verfügung. Eine einzelne Tesla-C870-Karte soll 518 Gigaflops [11] allerdings nur mit einfacher Genauigkeit erreichen, wie bei den Grafikkarten lassen sich zwei Tesla-Karten per SLI [12] koppeln. Die Leistungsaufnahme einer einzelnen C870-Karte liegt bei 170 Watt und sie belegt zwei Slots.

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Die Tesla-S870-Einschübe nehmen jeweils vier Karten auf und kommunizieren mit dem PC via PCI Express.

Alternativ dazu bietet Nvidia ein eigenes externes Gehäuse – das stark an das externe Grafiksystem Quadroplex [13] erinnert – mit der Bezeichnung Tesla D870 [14] an, in dem derzeit zwei und zukünftig sogar vier Tesla-Karten werkeln. Noch mehr Rechenpower bieten 1-HU-19:"-Gehäuse vom Typ Tesla S870 [15], die vorerst vier Karten aufnehmen. Zusammen sollen die vier GPUs, die jeweils 128 Threads parallel bearbeiten, 2,072 Gigaflops erreichen und über 6 GByte RAM [16] gebieten. Mehrere dieser Einschübe lassen sich koppeln. Alle externen Tesla-Systeme kommunizieren per externem [17] PCI Express [18] mit dem Hostrechner.

Programmiert werden die Tesla-Karten über die CUDA-Schnittstelle [19], mit der man schon seit Anfang des Jahres Nvidia-Grafikkarten zu Rechenknechten machen kann. Um unter Windows uCUDA-Programme ausführen zu können, wird ein spezieller Compute-Treiber [20] für die GeForce-, Quadro- oder Tesla-Karten benötigt.

Zum Thema Coprozessoren siehe auch:


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Links in diesem Artikel:
[1] http://www.nvidia.com
[2] https://www.heise.de/news/SC06-AMD-ATI-Grafikchips-als-Stream-Processors-117601.html
[3] http://www.heise.de/glossar/entry/Chip-395885.html
[4] http://www.nvidia.com/object/tesla_gpu_processor.html
[5] https://www.heise.de/news/Nvidia-praesentiert-den-ersten-DirectX-10-Grafikchip-GeForce-8800-115989.html
[6] http://www.nvidia.com/object/quadro_fx_5600_4600.html
[7] http://www.nvidia.com/object/tesla_computing_solutions.html
[8] http://www.heise.de/glossar/entry/Steckkarte-395760.html
[9] https://www.heise.de/news/Grafikkarten-fuer-professionelle-Anwendungen-unterstuetzen-Direct3D-10-154040.html
[10] http://www.heise.de/glossar/entry/Gigabyte-395779.html
[11] http://www.heise.de/glossar/entry/Gflops-396883.html
[12] http://www.heise.de/glossar/entry/Scalable-Link-Interface-397609.html
[13] http://www.nvidia.com/page/quadroplex.html
[14] http://www.nvidia.com/object/tesla_deskside.html
[15] http://www.nvidia.com/object/tesla_gpu_server.html
[16] http://www.heise.de/glossar/entry/Random-Access-Memory-399469.html
[17] https://www.heise.de/news/Spezifikation-fuer-externe-PCI-Express-Geraete-144013.html
[18] http://www.heise.de/glossar/entry/PCI-Express-395644.html
[19] https://www.heise.de/news/Schneller-rechnen-mit-CUDA-147549.html
[20] http://www.heise.de/glossar/entry/Treiber-396817.html
[21] https://www.heise.de/news/Microprocessor-Forum-Die-Zeit-der-Generalisten-geht-zu-Ende-132041.html
[22] https://www.heise.de/news/Clearspeed-Coprozessor-mit-PCIe-Schnittstelle-173790.html
[23] https://www.heise.de/news/IDF-Coprozessoren-fuer-Xeon-Server-168087.html
[24] https://www.heise.de/news/Verteiltes-Rechnen-mit-der-Playstation-3-fuer-kommerzielle-Zwecke-166189.html
[25] https://www.heise.de/news/AMD-entwickelt-integrierten-CPU-GPU-Chip-118827.html
[26] https://www.heise.de/news/SC06-AMD-ATI-Grafikchips-als-Stream-Processors-117601.html
[27] https://www.heise.de/news/ATI-Grafikchips-falten-Proteine-schneller-167667.html
[28] https://www.heise.de/news/Schneller-rechnen-mit-CUDA-147549.html
[29] https://www.heise.de/news/CUDA-Grafikkarte-als-Coprozessor-116237.html
[30] https://www.heise.de/news/Coprozessor-Karten-Preise-sinken-Angebot-waechst-136014.html
[31] https://www.heise.de/news/Tokioter-Supercluster-mit-Tuning-auf-der-Zielgeraden-169541.html
[32] https://www.heise.de/news/IBM-und-AMD-bauen-hybriden-Supercomputer-159588.html
[33] https://www.heise.de/news/IBM-stellt-Blade-Server-Modul-mit-Cell-Prozessoren-vor-162045.html
[34] https://www.heise.de/news/Siggraph-Cell-Power-fuer-PCs-147913.html
[35] https://www.heise.de/news/Rekonfigurierbarer-Cell-Konkurrent-160559.html
[36] https://www.heise.de/news/SC06-Kommende-Cray-Superrechner-mit-vereinheitlichter-Architektur-117377.html
[37] https://www.heise.de/news/AMD-will-das-Koprozessor-Konzept-Torrenza-weiter-ausbauen-164676.html
[38] https://www.heise.de/news/IDF-PCIe-Erweiterung-fuer-Coprozessoren-166402.html
[39] https://www.heise.de/news/IDF-Zwei-Teraflop-s-mit-einem-Chip-168396.html
[40] https://www.heise.de/news/SC06-OpenFPGA-soll-die-Coprozessor-Entwicklung-forcieren-117689.html
[41] https://www.heise.de/news/SC06-HyperTransport-Forschungszentrum-an-der-Uni-Mannheim-118011.html
[42] https://www.heise.de/news/ATI-zeigt-Physik-Beschleunigung-mit-drei-Grafikkarten-130080.html
[43] https://www.heise.de/news/E3-Ageias-Physik-Prozessor-findet-einflussreiche-Freunde-123743.html