HPC运用支撑GPU核算的增加简直完全是由英伟达(H5微信牛牛棋牌房卡源码出售 官网:h5.super-mans.com 企娥:2012035031 vx和tel:17061863513 H5微信牛牛棋牌房卡源码出售)推进的,该公司在构建一个强健的软件生态体系以支撑其在硬件方面的投入。具体来说,经过开发了一套并行编程API、库和相关的软件开发东西CUDA(Compute Unified Device Architecture)支撑GPU渠道的运用程序开发,包含OpenCL敞开的规范结构、各种处理器架构加快和OpenACC(高档语言的规范编译器指令)。NVIDIA还在全球建立了超过20个GPU中心,数百个学术安排的GPU研讨和教育中心的全球网络,进步通用GPU编程软件东西开发的速度,经过与ISV协作加快完善商业HPC运用程序和开发库。
跟着工智(AI)能的呈现,许多安排都在投入深度学习技能,将人工智能的开展和技能带到他们的产品、效劳或运营中,但是这些算法一般依赖于GPU,AI现已成为NVIDIA的首要增加引擎。
在HPC运用支撑GPU核算查询中,闻名咨询安排Intersect360要求用户列出他们的尖端HPC运用程序(5个站点内)。然后用这些数据来核算最多常用的HPC运用程序。在2017年第三季度搜集的数据中,1792个核算程序中共有534个不同的运用程序。
HPC实质上是一个多元化的市场,运用程序跨过多个范畴。本陈述将要点重视在HPC用户站点普查中所陈述的前50个运用程序,按次数排序。为了将运用列表约束在50(其中有2个核算并排49位),从每个首要运用场景中挑选了2个运用程序。高性能核算(HPC)跨过了技能和事务范畴等一系列运用范畴。在大多数范畴中都存在GPU加快运用程序,包含化学研讨,流体动力学剖析,结构剖析,环境建模,地球物理学,可视化/图画处理和物理。
在HPC运用支撑GPU核算陈述中,咨询安排Intersect360列出了50个最常用的高性能核算(HPC)运用程序,识别呈现在采用GPU加快的运用程序。依据对最新HPC用户站点普查数据和研讨发现,HPC用户用到的50个最盛行的运用程序中有34个供给GPU支撑,别的2个运用现在正在开发中。前15个运用程序现在都经过某种方式实现对GPU支撑。在HPC市场上,GPU核算现已达到了一个临界点,这将预示着HPC运用程序采用GPU优化将成为干流。
化学范畴
化学是最常见的HPC运用范畴之一,有安排运用HPC体系了解化合物和进程,依据这种理解规划新的物质为往后的研讨和产品开发供给信息。包含核算化学,分子建模,和质谱数据剖析。
前50名HPC运用中有20个运用于化学。这种HPC软件受欢迎的原因是生物分子研讨和开发新化合物的兴趣所驱动的。如表2所示,GPU对尖端化学编码的支撑十分深化的,这在很大程度上要归功于该运用范畴中,很多的开源代码和活泼的开发者的奉献。因而,20个化学运用中有16个现在能够运用GPU加快,包含排在前15名的HPC运用。
流体动力学剖析
核算流体动力学(CFD)的处理方案现在反常广泛的被运用,如:飞机规划,内燃机规划,建筑物气流剖析,心脏泵的规划,细胞内蛋白质运送的建模,等等。与结构剖析范畴相似,这些运用首要来自商业代码捐赠,但开始的代码来自NASA开发和开源的努力。在HPC中,作为前十大运用程序的OpenFOAM的呈现,预示着整个职业向开源代码的方向开展。
如表3所示,这两种最盛行的CFD运用,ANSYS Fluent和OpenFOAM运用GPU的支撑。
结构剖析
结构剖析包含用于剖析各种结构的运用程序,包含显式和隐式有限元剖析(FEA),是用于工程剖析的重要核算东西。它首要是用来对结构的负载和压力进行剖析,包含用于轿车的虚拟溃散测验。
表4描绘了前50个HPC运用程序中的8个结构化剖析运用。8个中有7个现已支撑GPU核算。
生物科学
生物科学运用是用来揭示生命的实质、并协助规划医学治疗方案的学科。他们也用于了解和进步农业生产。这部分包含基因组学等运用,蛋白质组学,药物发现等等。因为基因组学的快速开展,带动剖析基因和细胞的生物信息学软件快速开展, 使得基因组学驱动整个生命科学开展。
如表6所示,在生命科学范畴,GPU核算运用现已落后于其他范畴,但是,BLAST运用有个GPU版别,被称为GPU-BLAST,现在已在研讨范畴运用,还有一个GPU加快版别的Bowtie,作为NVIDIA实验室项目在运作。
表7列出了剩下的前50个HPC运用程序及其域。2个商业智能范畴,2个气候预报和环境建模范畴,1个物理和1个模式识别范畴。
气候、环境建模
环境建模包含用于模仿气候、气候、空气质量和海洋的运用程序体系。气候预报的潜在用途包含从抢救生命和财产到先进的严重气候警报,猜测野火,经过猜测能源需求来管理电网,依据气候预报来估计当地超市对产品的需求。
商业智能
SAP和Oracle呈现在前50名HPC运用程序的列表中。在事务核算、HPC、甚至科学运用程序之间经过有一些穿插,跟着剖析范畴的迅速开展经过数据库处理一些问题。SAP和Oracle都有GPU加快版别。SAP和Oracle正在布局未来,为企业客户开发AI优化的模块,方案把深度学习运用到GPU核算。
物理运用
物理包含用于建模行为中触及的基本原理的运用程序,物质和能量。该范畴的规模包括从世界演化的世界模型,到量子力学的亚原子水平的物质。物理学家是HPC的第一批用户之一。
模式识别
模式识别是深度学习的根底。模式识别运用程序能够从很多的练习中学习数据,以便能够从相似的数据中做出揣度。TensorFlow是最常用的运用程序,深度学习与GPU核算有很强的亲和力,而TensorFlow则能够经过GPU实现加快和优化。
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