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Appro zieht CPUs, GPUs zusammen für Server Cluster

Der neue HyperPower-Cluster von Approy, der am Montag angekündigt wurde, mischt die Rechenleistung von CPUs und Grafikprozessoren für High-Performance-Computing-Aufgaben.

Der Server-Cluster soll Tausende von Threads und Tasks auf Servern mit Intel aufbrechen und gleichzeitig ausführen CPU-Kerne und Nvidia-GPU-Kerne.

Grafikkarten gelten in wissenschaftlichen und mathematischen Anwendungen als fortschrittlicher als CPUs, die für allgemeine Rechenaufgaben entwickelt wurden. Viele PCs beispielsweise verfügen über separate CPUs und GPUs, in denen bestimmte Multimedia-Aufgaben - wie die Videobearbeitung - direkt auf Grafikchips entladen werden, wodurch die CPUs Aufgaben wie Textverarbeitung und Virenscannen ausführen können.

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Die Hauptaufgabe von CPUs im Cluster wird darin bestehen, Code zu analysieren und dann komplexe Verarbeitungsaufgaben an die GPU auszulagern, sagte John Lee, Vice President der Advanced Technology Solutions Group bei Appro. Der Cluster umfasst 304 Kerne mit Quad-Core-Xeon-Chips und 18.240 Tesla S1070-GPU-Kernen mit 78 Teraflops.

Der Cluster umfasst mehrere 1U-Server, die in einer 42U-Standard-Rack-Konfiguration integriert sind. Es zielt vor allem auf Institutionen, die High-Performance-Computing-Fähigkeiten benötigen, wie akademische Institutionen und Öl-und Gas-Exploration-Unternehmen, sagte Lee.

In der heutigen Computer-Umgebungen sind GPUs hochparallelen Prozessoren entwickelt, um wiederkehrende Aufgaben wie Grafik-Verarbeitung zu betreiben, sagte Dean McCarron, Principal Analyst bei Mercury Research. CPUs hingegen sind allgemeiner Natur und können GPUs durch die Ausführung grundlegender Anwendungen entlasten.

"Entweder man könnte technisch die Aufgabe des anderen übernehmen. Aber sie haben jeweils Bereiche, die sie besser verarbeiten können als andere ", sagte McCarron.

Obwohl Intel und AMD behaupten, dass CPUs essentiell für PCs sind, hat Nvidia GPUs als Alternative zu CPUs gedrängt. Nvidia sagt, dass CPUs langsam sind, und GPUs führen viel schnellere Aufgaben wie Videocodierung und -decodierung aus.

"Die CPU hat ihren Lauf genommen und die Seele des PCs wechselt schnell auf die GPU", sagte Jen-Hsun Huang, Nvidia CEO, im Februar bei der Verteidigung der Firma in einem Lizenz-Streit mit Intel.

In Zukunft könnten GPUs Funktionen von CPUs integrieren und umgekehrt, sagte McCarron. Eine Reihe von Chipherstellern unternimmt indirekt Schritte, um Grafikfähigkeiten näher an CPUs zu bringen. Später in diesem Jahr wird Intel Westmere-Chips liefern, die die CPU und die GPU in einem einzigen Paket vereinen. Advanced Micro Devices wird 2011 Chips veröffentlichen, die GPUs und CPUs auf einem Chip zusammenführen.

Intel entwickelt auch einen Chip mit dem Codenamen Larrabee, der die Rechenleistung vieler x86-Kerne mit Grafik- und Supercomputing-Anwendungen kombiniert.

Die Preise für den Servercluster von Appro beginnen bei 250.000 US-Dollar und steigen auf eine Million US-Dollar, sagte Lee. Das Produkt ist weltweit verfügbar.

Dies ist nicht das erste Produkt, das auf GPUs angewiesen ist, um Rechenleistung zu liefern. Ein Nvidia-GPU-basierter Supercomputer, der Tsubame-Computer am Tokyo Institute of Technology in Japan, verfügt über mehr als 30.000 Prozessorkerne mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 77,48 Teraflops. Im Dezember wurde er auf Platz 29 der schnellsten Supercomputer der Welt gewählt.