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NVIDIA leva CUDA à arquitetura ARM – Supercomputação de exoescala

A NVIDIA anuncia suporte para CPUs ARM, oferecendo ao setor de computação de alto desempenho um novo caminho para a criação de supercomputadores de exoescala, com uso eficiente de energia e com IA.

A NVIDIA está disponibilizando para o ecossistema ARM sua stack completa de software de IA e HPC — que acelera mais de 600 aplicativos de HPC e todas as estruturas de IA — até o final do ano. O stack inclui todas as bibliotecas NVIDIA CUDA-X AI™ e HPC, estruturas de IA aceleradas por GPU e ferramentas de desenvolvimento de software, como compiladores PGI com suporte para OpenACC e criadores de perfil.

Quando a otimização do stack estiver concluída, a NVIDIA acelerará todas as principais arquiteturas de CPU, incluindo x86, POWER e ARM.

“Os supercomputadores são os instrumentos essenciais da descoberta científica e a obtenção de supercomputação de exoescala aumentará drasticamente a fronteira do conhecimento humano”, afirmou Jensen Huang, fundador e CEO da NVIDIA. “À medida que a escala de computação tradicional terminar, a energia limitará todos os supercomputadores. A combinação da computação acelerada com a CUDA da NVIDIA e da arquitetura de CPU com eficiência energética da ARM proporcionará à comunidade de HPC um impulso para a exoescala.”

“A Arm está trabalhando com nosso ecossistema para oferecer ganhos de desempenho de computação sem precedentes e recursos de classe exoescala para SoCs baseados em Arm”, diz Simon Segars, CEO da Arm. “Colaborar com a NVIDIA para levar a aceleração CUDA à arquitetura Arm é um marco importante para a comunidade HPC, que já está implantando a tecnologia Arm para abordar alguns dos desafios de pesquisa mais complexos do mundo.”

De acordo com a lista GREEN500 divulgada nesta segunda-feira (17/6), a tecnologia da NVIDIA impulsiona 22 dos 25 supercomputadores com mais eficiência energética do mundo.

Os principais fatores que tornam isso possível são: a capacidade dos supercomputadores com GPUs NVIDIA de desviar trabalhos de processamento intenso para GPUs CUDA de processamento paralelo com maior eficiência energética, a colaboração da NVIDIA com a Mellanox para otimizar o processamento em todos os clusters de supercomputação e a invenção da NVIDIA de pacotes SXM 3D de Tecnologia de interconexão NVIDIA NVLink®, que possibilita nós de escalabilidade extremamente densos.

O suporte da NVIDIA para sistemas HPC baseados na arquitetura ARM é desenvolvido com base em mais de 10 anos de colaboração. A NVIDIA usa a ARM para vários de seus sistemas em produtos de chips disponíveis para games portáteis, veículos autônomos, robótica e computação de IA incorporada.

Forte suporte para ecossistemas

Os líderes mundiais do setor de HPC e do ecossistema ARM, incluindo centros de supercomputação, provedores de sistemas e fabricantes de sistemas-em-um-chip, expressaram seu apoio.

“Nossos clientes estão procurando por processadores de alto desempenho baseados em ARM, para executar suas cargas de trabalho mais exigentes. Estamos entusiasmados com o fato de a NVIDIA estar movendo a CUDA e o rico ecossistema construído em torno da NVIDIA para a ARM. Isso acelerará nosso trabalho de desenvolvimento do ecossistema de software para servidores baseados em ARM e possibilitará o avanço de plataformas Ampere inovadoras com GPUs NVIDIA para eficiência e desempenho.” — Renee James, presidente e CEO, Ampere Computing.

“A Atos é pioneira no ecossistema ARM por meio do projeto Montblanc e um design de lâmina de computação Arm disponível para os supercomputadores exascale, BullSequana X. Estamos muito satisfeitos em apoiar o importante anúncio da NVIDIA para turbinar o braço, que acelerará a convergência do IA e mundos de simulação, otimizando a eficiência energética”. — Pierre Barnabé, vice-presidente executivo sênior da Divisão de Big Data e CyberSecurity da Atos.

“Na Cray, nossa visão da era da exoescala é de sistemas que integram IA e análise com modelagem e simulação, sistemas que habilitam e geralmente exigem uma diversidade de arquiteturas de processador. Estamos entusiasmados em fazer parcerias com a NVIDIA para ajudar a concretizar essa visão em nossos supercomputadores, aproveitando a CUDA e a CUDA-X HPC, bem como a pilha de software de IA na plataforma ARM, e integrando-as intimamente com nosso ambiente de gerenciamento e programação de sistemas Cray — incluindo compiladores, bibliotecas e ferramentas — já habilitados para suportar processadores ARM em nossos supercomputadores XC e Shastas futuros” — Peter Ungaro, presidente e CEO, Cray

“A EuroHPC permite a colaboração europeia em computação de alto desempenho para aprimorar a pesquisa, a inovação e o crescimento industrial. Estamos muito interessados em testar a plataforma de computação acelerada por GPU da NVIDIA para HPC e IA na arquitetura ARM como um bloco de construção potencial para futuras soluções pré-exoescala”. — Kimmo Koski, diretor administrativo, CSC.

“A iniciativa do processador europeu tem como objetivo subvencionar a União Europeia com suas próprias soluções aceleradoras de ponta, alta potência e baixo consumo. A EPI e a SiPearl, sua mão industrial, consideram muito positivamente as novas possibilidades oferecidas pela NVIDIA. A combinação entre o microprocessador EPI baseado em ARM e o acelerador da NVIDIA pode ser uma combinação perfeita para equipar os blocos de construção nos próximos supercomputadores de exoescala europeus”. — Philippe Notton, gerente geral da EPI.

“Tanto a NVIDIA quanto a ARM utilizam tecnologias que oferecem aos clientes de computação de alto desempenho níveis superiores de eficiência energética. O suporte da NVIDIA à ARM complementa nossos desenvolvimentos mais atuais no HPE Apollo 70, um sistema HPC baseado em ARM, desenvolvido especificamente e, agora, habilitado para GPUs NVIDIA. Com o HPE Apollo 70 com suporte para uma bandeja de GPUs 2U e várias opções de resfriamento com eficiência energética, podemos ajudar mais o setor de HPC a lidar com níveis cada vez mais insustentáveis de consumo de energia”. — Bill Mannel, vice-presidente e gerente geral de HPC e AI, HPE.

“O Centro de Supercomputação Jülich está impulsionando os desenvolvimentos na vanguarda da supercomputação e estabelecendo tecnologias modulares para disponibilizar os melhores recursos de forma mais eficaz aos pesquisadores da Europa para ajudá-los a solucionar os maiores desafios do mundo. Especialmente em vista dos sistemas de exoescala planejados para os próximos anos e o aumento dos cálculos de IA em larga escala, o suporte da NVIDIA ao processador ARM é um desenvolvimento muito empolgante, que é essencial para o estabelecimento de uma verdadeira modularidade para os supercomputadores e datacenters combináveis do futuro. Isso ajudará a avançar a supercomputação na Europa”” — Thomas Lippert, diretor, Centro de Supercomputação Jülich

“Estamos empolgados em trabalhar com a NVIDIA e os OEMs de servidores para combinar a plataforma CUDA-X e as GPUs NVIDIA com a família Marvell ThunderX2s de processadores de servidor. A combinação do melhor desempenho ARMv8 de 64 bits da ThunderX2 e das GPUs da NVIDIA oferece níveis inovadores de eficiência energética e desempenho de aplicativos, permitindo soluções de HPC e AI de classe internacional para computação de exoescala”. — Matt Murphy, presidente e CEO, Marvell.

“Como líder em redes HPC, nossas tecnologias InfiniBand e Ethernet conectam muitos dos maiores supercomputadores do mundo, incluindo a primeira geração de sistemas baseados em ARM. Estamos ansiosos para continuar trabalhando com a NVIDIA, para implantar nossas avançadas tecnologias HDR e de redes computacionais de 200 GB/s para otimizar cargas de trabalho de HPC e inteligência artificial e para superconectar a próxima geração de supercomputadores baseados em ARM”. — Eyal Waldman, fundador e CEO, Mellanox Technologies

“Temos sido pioneiros em usar as GPUs NVIDIA em supercomputadores de grande escala desde a última década, incluindo o supercomputador ABCI mais potente do Japão. Na Riken R-CCS, estamos desenvolvendo atualmente o supercomputador Fugaku de exoescala, baseado em ARM da próxima geração, e estamos entusiasmados em ouvir que a plataforma de aceleração por GPU da NVIDIA logo estará disponível para sistemas baseados em ARM”” — Satoshi Matsuoka, diretor da Riken Center for Computational Sciences (R-CCS) e professor no Instituto de Tecnologia de Tóquio.

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