dimanche 13 mars 2016

Open-source GPU pourrait pousser la puissance de calcul au niveau suivant

Des chercheurs de l'Université de Binghamton sont devenus les premiers à utiliser une unité de processeur graphique open-source (GPU) pour la recherche.

Binghamton University informatique professeur adjoint Timothy Miller, Aaron Carpenter et étudiant diplômé Philip Dexterm, ainsi que co-auteur Jeff Bush, ont développé Nyami, un graphique synthétisables unité de traitement (GPU) modèle architectural pour les charges de travail à usage général et de graphiques spécifiques. Ceci marque la première fois qu'une équipe a pris une conception de GPU open-source et exécuter une série d'expériences sur elle pour voir comment les configurations matérielles et logicielles différentes auraient une incidence sur la performance du circuit.

Selon Miller, les résultats aideront les autres scientifiques font leurs propres GPU et pousser la puissance de calcul au niveau suivant.

"En tant que chercheur, il est important de disposer d'outils permettant d'évaluer de manière réaliste de nouvelles idées qui peuvent améliorer la performance, l'efficacité énergétique, ou d'autres défis dans l'architecture du processeur», a déclaré Miller. "Bien que les simulateurs peuvent prendre des raccourcis, un processeur open source synthétisable réelle ne peut pas couper les coins, de sorte que nous pouvons dire que les résultats expérimentaux que nous obtenons sont particulièrement fiables."

GPU existent depuis environ 40 ans et sont généralement trouvés sur les cartes vidéo ou graphiques commerciaux à l'intérieur d'un ordinateur ou console de jeux. Les circuits spécialisés ont une puissance de calcul conçu pour rendre les images apparaissent plus lisse et plus dynamique sur un écran. Il a récemment été un mouvement pour voir si la puce peut être appliquée à des calculs non graphiques tels que des algorithmes de traitement de gros blocs de données.

"Nous ne sommes pas nécessairement à la recherche de la nouveauté dans les résultats, tant que nous voulions créer un nouvel outil, puis montrer comment il pourrait être utilisé", a déclaré Carpenter. «J'espère que les gens expérimentent plus efficacement sur les GPU, comme les deux amateurs et les chercheurs, la création d'une conception plus efficace pour les GPU à venir."

Le GPU open-source que l'équipe de Binghamton utilisée pour leur recherche a été le premier de son genre. Bien que des milliers de GPU soient produites chaque année dans le commerce, c'est la première qui peut être modifié par les amateurs et les chercheurs pour avoir une idée de la façon dont les changements peuvent affecter les puces traditionnelles. Bush, le directeur de l'ingénierie logicielle à Roku, a été l'auteur principal de l'article.

"Il était mauvais pour la communauté open-source qui GPU fabricants avaient tous décidé de garder leurs spécifications de la puce secrète. Cela a empêché les développeurs open source de logiciel qui pourrait utiliser ce matériel écrit», a déclaré Miller. Miller a commencé à travailler sur des projets similaires en 2004, tandis que Bush a commencé à travailler sur Nyami en 2010. "Cela rend plus facile pour d'autres chercheurs de mener des expériences de leur propre, parce qu'ils ne disposent pas de réinventer la roue. Avec les contributions de l' 'open matériel communautaire », nous pouvons incorporer des idées plus créatives et de produire un outil de plus en plus".

Les ramifications de ces résultats pourraient rendre les processeurs plus facile pour les chercheurs de travailler avec et d'explorer différents compromis de conception. Dexter, Miller, Carpenter et Bush ont ouvert une nouvelle route qui pourrait mener à des découvertes qui touchent tout de Voyage espace à la chirurgie cardiaque.

«J'ai une liste d'idées de recherche de papier, nous pouvons explorer en utilisant Nyuzi [la puce a depuis été renommé], en se concentrant sur les différents goulots d'étranglement de performance. L'idée est de chercher des choses qui rendent Nyuzi inefficace par rapport à d'autres GPU et répondre à ceux que problèmes de recherche. Nous pouvons également utiliser Nyuzi comme plate-forme pour mener des recherches qui ne sont pas spécifiques au GPU, comme l'efficacité énergétique et de fiabilité », a déclaré Miller.

Le document, "Nyami: Un GPU Modèle Architectural synthétisable pour usage général et graphiques spécifiques au Workloads» paru dans Symposium international sur l’analyse de la performance des systèmes et des logiciels. Il peut être consulté à l’adresse: