Szerző: Asztalos Olivér

2015. november 18. 15:45

Boltzmann Initiative, az AMD HPC-s kényszerpályája

Az eddig marginális szereplőnek számító AMD ismét célba vette a HPC piacot. A FirePro kártyákban lapuló képességek végre rendesen kiaknázhatóvá válnak, miközben a fejlesztőkről sem felejtkeztek meg. Az új eszközök segítségével könnyen portolható lesz a CUDA-kód, de mit fog szólni mindehhez az Nvidia?

A legfrissebb TOP500-as lista alapján az AMD egyre rosszabb pozícióban van a szuperszámítógépek piacán. CPU-k szempontjából ez nem meglepő, hisz a vállalat évek óta nem jelentkezett számottevő fejlesztéssel, ami legkorábban 2017-ben változhat. Ennek eredményeként mára 21-re apadt az Opteronokat használó konfigurációk száma az 500 gépre vetítve. Ennél meglepőbb, hogy a FirePro kártyák részesedése rosszabb, hisz a 104 darab, valamilyen gyorsítót alkalmazó konfigurációból csupán három használja az AMD megoldását.

Mindent vivő munkahelyek

Mindig voltak olyan informatikai munkahelyek, melyek nagyon jól fekszenek az önéletrajzban.

Mindent vivő munkahelyek Mindig voltak olyan informatikai munkahelyek, melyek nagyon jól fekszenek az önéletrajzban.

A problémát elsősorban nem a hardver jelenti, hisz az AMD GCN mikroarchitektúrája, illetve az arra épülő GPU-k alkalmasak a HPC feladatok gyorsítására, sőt ezen a téren több esetben az Nvidia termékeinél nagyobb tempóra képesek. Utóbbi megállapítás ugyanakkor csak feltételes módban állja meg a helyét, ugyanis megfelelő szoftveres támogatás hiányában sok esetben nehéz kipréselni a hardverből az abban szunnyadó teljesítményt. Ennek következménye, hogy a fejlesztők szívesebben választják a konkurencia Tesláit.

A 2007-ben lefektetett CUDA nagyban hozzájárul az Nvidia sikereihez. A zárt, specifikusan csak saját GPU-kra optimalizált API-ba rengeteg erőforrást pumpált a vállalat, mely idővel meg is térült. Ezt jól szemléltetni, hogy per pillanat az Nvidia kártyái nagy előnnyel vezetik a feljebb említett 500-as lista gyorsítókra levetített, egyre csak bővülő csoportját. Mindeközben az AMD teljes erőbedobással a nyílt OpenCL-re fókuszált, mely hardverek szempontjából ugyan rugalmasabb, de ebből (is) fakadóan nehezebb kihozni adott gyorsítóból a megfelelő tempót.

Ezen próbál változtatni az AMD napokban bejelentett, Boltzmann Initiative nevű eszközcsomagja, ami 2016 első negyedévében válik elérhetővé. Ez az OpenCL-hez vagy a HSA-hoz hasonlóan a CPU és a GPU (elsősorban diszkrét) számítási teljesítményét egyaránt képes kamatoztatni, azaz támogatja a heterogén végrehajtást.

A kezdeményezés egyik első eredménye egy 64 bites headless Linux meghajtóprogram és a HCC (Heterogeneous Compute Compiler), ami egy klaszterszintű HSA futtatási infrastruktúra HPC környezethez. Az AMD által csak HSA+ névre keresztelt megoldás a korábban megismert HSA-ra épít, illetve használja fel annak elemeit a diszkrét GPU-s végrehajtás támogatására kihegyezve. A HSA és a nyílt forrású HSA+ kiegészítő nem átjárható, hisz előbbi az APU-kra és a különféle heterogén végrehajtásra képes processzorokhoz lett kifejlesztve. Ez tulajdonképpen az AMD egyik, a CUDA 6-ra adott válaszának is tekinthető, mely API már képes a processzorok és a diszkrét GPU-k címtereinek egyesített kezelésére. A HCC C++ fordítójának célja a fejlesztés egyetlen fordítóval, illetve forrásfájllal való leegyszerűsítése, a CPU-k és a GPU-k azonos nyelven történő, hatékony kiszolgálása mellett.

Ennél érdekesebb a HIP (Heterogeneous-compute Interface for Portability), melynek segítségével a CUDA-ra írt alkalmazásokat lehet könnyen átültetni. A HIP gyakorlatilag a HCC és CUDA közötti szakadékot próbálja áthidalni CUDA-szerű szintaxissal, melynek segítségével a fejlesztők az Nvidia API-jának ismeretében könnyen fejleszthetnek az AMD eszközeire. Ehhez kapcsolódhat a HIPify nevű eszköz is, mely forrás-forrás konverziót végez.

Utóbbi segítségével a CUDA kódok nagyjából 90%-a automatikusan átkonvertálható, azaz csupán a fennmaradó 10% igényel kézi konvertálást. Az AMD reménye szerint ezzel a már meglévő, a konkurencia termékeire írt alkalmazások könnyen átültethetőek lesznek HCC-re, így kiaknázhatóvá válik a FirePro kártyák által kínált esetenként nagyobb számítási teljesítmény.

Itt az API, hol az API?

Az AMD valószínűleg nem a közelmúltban láthatta be, hogy csupán az OpenCL-re támaszkodva nem sokra viszi az egyre növekvő HPC szegmensben. A vállalatnak régóta szüksége volt egy hatékony megoldásra, amivel jobban kiaknázhatja a GPU-iban rejlő lehetőségeket, a most bejelentett HCC erre kínálhat megoldást. Az cég tetemes késésben van az Nvidia megoldásához képest, ugyanakkor a HIP-pel még erre is gondoltak. Ez ugyanakkor felveti a kérdést, hogy az Nvidia mit fog szólni mindehhez? Amennyiben a szoftveres újítások elnyerik a fejlesztők illetve a vásárlók tetszését, úgy nem zárható ki, hogy az AMD kissé pimasz megoldása miatt végül bírósághoz fordul az Nvidia.

Kubernetes képzéseinket már közel 300 szakember végezte el. A nagy sikerre való tekintettel a tanfolyamot aktualizált tananyaggal június 18-án újra elindítjuk! A 8 alkalmas, élő képzés képzés órái utólag is visszanézhetők, és munkaidő végén kezdődnek.

a címlapról