PC-en som har ytelse som en superdatamaskin

Noen beregninger kan gjøres like raskt på en forholdsvis billig PC som på en superdatamaskin.

Prisen på regnekraft går stadig nedover. I tillegg innføres det nye teknikker som gjør at oppgaver kan utføres på nye og mer effektive måter.

Forskere ved Vision Lab, en avdeling ved Universitet i Antwerpen, stilte spørsmålet om hvor mye regnekraft man kan dytte inn i en enkelt PC. Ved Vision Lab forskes det blant annet på tomografi, en teknikk for å skape 3D-bilder av objekter uten å måtte ta objektene fra hverandre. Eksempler på dette finnes på denne siden.

I forbindelse med denne bilderekonstruksjonen må forskerne ofte utføre omfattende, vitenskapelige beregninger, noe som på en normal PC for vil kunne ta uker å utføre.

Derfor har forskerne ved Vision Lab satt sammen en spesiell PC, Fastra, som kan utføre slike beregninger med en ytelse som er på høyde univeritetets superdatamaskin, klyngen CalcUA, som består av 256 noder, hver med to Opteron-prosessorer. CalcUA kostet 3,5 millioner euro i 2005.

Fastra, derimot, har samlet kostet under 4000 euro å kjøpe inn. Den består av standardkomponenter, blant annet en firekjernet AMD Phenom-prosessor og 8 gigabytes med minne. Hovedkortet, MSI K9A2 Platinum, er det mest spesielle, siden det under innkjøpsperioden var det eneste på markedet som kunne tilfredsstille kravet om 4 PCI Express X16-spor med dobbelt sporavstand.

I disse sporene har forskerne plassert til sammen fire Nvidia GeForce 9800 GX2-baserte skjermkort. Som operativsystem benyttet x64-utgaven av Windows XP.

Med denne maskinen kan de tredimensjonale rekonstruksjonene gjøres på få timer, noe som er mer enn hundre ganger så raskt som en standard-PC.

Diagrammet nedenfor viser at Fastra slår CalcUA med god margin ved beregning av komplette rekonstruksjoner. Forskerne understreker likevel at dette kun gjelder visse typer beregninger, hvor man kan utnytte de 128 små underprosessorene som kan jobbe parallelt i hver GPU. CalcUA utfører derimot beregningene i CPU-ene og har dermed sine styrker på andre områder.

Flere ytelsesmålinger er gjengitt her.

Man skulle kanskje tro at Nvidias SLI-teknikk (Scalable Link Interface) for kommunikasjon mellom grafikkprosessorene (GPU) ble utnyttet betydelig, men det er ikke tilfellet. Forskerne har benyttet Nvidia Cuda-programmeringsmodell og den støtter ikke SLI mellom kortene. Hovedkortet har heller ikke støtte for SLI. I tillegg oppgir forskerne at SLI uansett er unødvendig i dette bruksområdet, siden beregningene som gjøres i GPU-ene ikke involverer kommunikasjon mellom disse.

Fastra med til sammen åtte grafikkprosessorer.
Fastra med til sammen åtte grafikkprosessorer.
Til toppen