Echelon - superprocesor Nvidii
Podczas konferencji Supercomputing 2010 główny inżynier Nvidii, Bill Dally, zaprezentował projekt układu graficznego, który będzie napędzał eksaflopsowe komputery.
System Echelon, który na razie istnieje tylko na papierze, będzie charakteryzował się wydajnością rzędu 10 teraflopsów. Wykona on pojedynczą operację zmiennoprzecinkową zużywając do tego celu zaledwie 10 pikodżuli, czyli 20-krotnie mniej niż obecne układy Fermi.
Echelon składa się ze 128 procesorów strumieniowych, z których każdy zbudowany jest z 8 rdzeni. W efekcie otrzymamy 1024-rdzeniowy procesor, którego każdy rdzeń jest w stanie wykonać w jednym takcie zegara cztery operacje zmiennoprzecinkowe o podwójnej precyzji. Odpowiada to wydajności 10 teraflopsów.
Echelon będzie zatem korzystał z dwukrotnie większej liczby rdzeni niż obecne najbardziej wydajne GPU Nvidii, z których każdy wykona czterokrotnie więcej operacji w takcie zegara. Poważne zmiany zajdą też w podsystemie pamięci. Echelon będzie miał do dyspozycji 256 megabajtów dynamicznie konfigurowalnej SRAM. Pamięć będzie można podzielić aż na sześć różnych poziomów, przydzielając każdemu z rdzeni własną przestrzeń.
Dzięki takiej konfiguracji dane będą znajdowały się możliwe blisko miejsca przetwarzania, co pozwoli zaoszczędzić olbrzymią ilość energii zużywanej obecnie na ich przesyłanie. Ponadto chip zostanie wyposażony w mechanizm rozgłaszania, dzięki któremu wyniki poszczególnych działań będą mogły zostać udostępnione dowolnemu węzłowi, który będzie ich potrzebował. Struktura pamięci podręcznej układu będzie spójna pod względem logicznym ze strukturą CPU, co ułatwi tworzenie oprogramowania dla Echelona.
Nvidia pracuje nad Echelonem w ramach finansowanego przez DARPA projektu Ubiquitous High Performance Computing. Firma rywalizuje tutaj z Intelem, MIT-em i Sandia National Laboratory. DARPA postawiła przed uczestnikami programu zadanie zbudowania do 2014 roku prototypowego petaflopsowego systemu, który ma zużywać nie więcej niż 57 kilowatów mocy. Taki system ma stać się podstawą do zbudowania do 2018 roku eksaflopsowego superkomputera.
Mariusz Błoński
