Nvidia uvádí první Tesla karty s novým „Fermi“ čipem

Karel Javůrek 18. listopadu 2009

Další
článek Nová Opera 10.10 RC3: opravy webového serveru a vyšší výkon SDÍLET NA FACEBOOKU TWEETNOUT

První výpočetní karty Tesla C2050 a C2070 s dlouho očekávaným „Fermi“ čipem nové generace byly „papírově“ představeny, a s nimi i podrobnější informace o výkonu.

O nové generaci grafických i výpočetních karet jsme vás již podrobně informovali v obecném článku „Nvidia: Končí éra grafických karet, přivítejte Fermi“, výpočetní možnosti v superpočítačích jsme pak rozebrali v článku „Nvidia Fermi: stvořeno pro novou generaci (super)počítačů“. Nvidia dosud neuvedla žádné bližší specifikace ani o teoretickém výkonu, takže očekávání byla stále velkou neznámou. Včera ale Nvidia oficiálně představila nové výpočetní karty Tesla C2050 a C2070, které jsou založeny na novém jádře NV100, které je však známo především pod názvem „Fermi“. Na povrch se dostalo i několik důležitých informací.

Nvidia Tesla C2050 a 2070: tady počítá Fermi

Výpočetní karty Nvidia Tesla se dočkaly inovace v podobě dvou nových modelů C2050 a C2070, jejichž čipy jsou založeny na nové architektuře Fermi, která je více uzpůsobena právě pro výpočty například pomocí CUDA. Výpočetní možnosti byly ale v případě nového čipu značně rozšířeny, podporovány jsou různé API i jazyky, mezi kterými nechybí C, C++, Fortran, OpenCL či DirectCompute.

Nvidia sice stále tají podrobnější informace o frekvencích (stream „CUDA“ procesorů by mělo být 512), ale některé důležité hodnoty a informace odkryla. Karty Tesla 2050 a 2070 se liší především ve velikosti paměti, v případě C2050 až 3 GB GDDR5 a u C2070 maximálně 6 GB GDDR5 paměti. Rozdíly budou pravděpodobně i ve frekvencích jader, zveřejněné specifikace zatím však mlčí. Oba modely jsou určeny do klasického PCI Express ×16 (2.0) slotu, měří přibližně 25 cm na délku (dvouslotový chladič), vyžadují přídavné napájení PCI Express (6pin a 8pin) a jsou připraveny i pro výpočetní 1U systémy Tesla S2050 a S2070 (lze propojit do clusteru), které obsahují až 4 karty s celkovou kapacitou pamětí 12 GB, respektive 24 GB. Pokud ale využijete ECC, počítejte pouze s 2,625 GB paměti u C2050 a 5,25 GB s kartou Tesla C2070.

Nvidia Tesla C2050/C2070

Díky technologii Nvidia GigaThread Engine nabízí rychlejší přepínání mezi jednotlivými úlohami, včetně lepšího řazení vláken. O podporovaných technologiích si ale můžete přečíst v našem starším článku, pojďme se tedy konečně podívat na výkon, alespoň z teoretického hlediska.

Výkon a spotřeba

Nvidia zveřejnila pouze výkon v základních srovnávacích hodnotách, konkrétně maximální teoretický výkon v plovoucí desetinné čárce (Single/Double precision). Hodnoty jsou překvapivé v dobrém i ve špatném slova smyslu:

Srovnání s grafickou kartou ATI Radeon HD 5870 a 5970 berte sice s rezervou, ale vzhledem k tomu, že výpočetní karty ATI FirePro s novým čipem ještě nebyly uvedeny a budou určitě obsahovat stejná jádra, lze to považovat za částečně srovnatelné hodnoty. Soustředění na výpočty Nvidia skutečně potvrdila, ve výkonu v plovoucí desetinné čárce si v double precision oproti starší generaci polepšila téměř osminásobně. Nynější generace Radeonu HD 5870 však dosahuje výkonu podobného, v případě pomalejšího modelu Nvidia Tesla C2050 je dokonce mírně vyšší a o dvoujádrovém Radeonu HD 5970 ani nemluvě. V single precision se výkon takřka nezvýšil a nová generace čipů RV870 od ATI je v tomto případě téměř třikrát výkonnější.

Sama ATI kdysi uvedla, že výkon v double precision není pro hry důležitý, což ale samozřejmě neplatí pro výpočty, pro které bylo jádro Fermi navrženo. Zmíněné tvrzení umocňuje i fakt, že dle ATI Stream Computing SDK ve verzi 2b4 nepodporují double precision některé levnější modely karet Radeon, jak zjistili na serveru PCInpact:

Spotřeba jedné karty je při zátěži přibližně stejná jako u předchozí generace, tedy kolem 190 W, spotřebu v klidu Nvidia zatím neuvedla. Koncová cena za základní model profesionální výpočetní karty Nvidia Tesla C2050 s 3 GB paměti činí 2 499 USD (přibližně 58 000 Kč s DPH) a u modelu Tesla C2070 s 6 GB paměti počítejte s cenou 3 999 USD (přibližně 92 000 Kč s DPH).

Systémy se čtyřmi kartami v podobě Tesla S2050 a S2070 jsou prodávány za cenu 12 995 USD (přibližně 300 000 Kč s DPH), respektive 18 995 USD (přibližně 437 000 Kč s DPH) za Tesla S2070. V prodeji se objeví až ve druhém čtvrtletí roku 2010 (grafické karty pro desktop by měly dorazit už v prvním čtvrtletí).

První informace o výkonu nových karet s Fermi čipem jsou tak možná pro někoho překvapující, takřka stejný výkon v single precision jako u předchozích modelů, a osminásobné zvýšení výkonu v double precision vlastně vyrovnalo výkon stávajícího jednojádrového modelu Radeon HD 5870, přičemž nadcházející dvoujádrový model Radeon HD 5970, který bude uveden již tento měsíc, nabídne ještě navíc téměř dvojnásobný výkon. I když z těchto hodnot nelze přímo vyvodit výkon ve hrách, hlavní zvýšení výkonu v double precision se her takřka vůbec netýká.

Nvidia však již dlouhou dobu tlačí především na výpočty a Fermi je prvním čipem, který byl vytvořen právě pro hromadné nasazování v profesionální oblasti, z které má Nvidia takřka 75 % všech zisků. Tomu odpovídá i velká podpora nových a důležitých technologií, které jsou pro tuto oblast jakýmkoli způsobem důležité.

Navíc se CEO Nvidie Jen Hsun Huang nechal slyšet, že Nvidia je „softwarová společnost“, což dokazuje i opravdu velké zázemí a dostupný software pro vývojáře (CUDA Zone) výpočetních aplikací, které je v mnohých oblastech na značně vyšší úrovní, než u konkurenční ATI (AMD). Důležitý tak není jen produkt, ale i služby a software.

Jaký tedy můžeme čekat výkon ve hrách u dosud nepředstavených grafických karet GeForce GF100 se stejným čipem? ATI nasadila opravdu vysokou laťku a vzhledem k teoretickému výkonu a zcela novému jádru, které má před sebou jistě ještě několik dalších generací vývoje, nemusí být výkon tak závratný, jaký budily teoretické předpoklady.