对普通用户而言,NVIDIA Tesla可能比较陌生,但在面向科学计算的HPC领域,Tesla名声早已在外。在过去,气象研究和预报模型计算、大型科学计算等主要依赖CPU。而诸如此类的计算非常依赖系统的并行处理能力,相对而言,CPU的并行处理能力有限,效率并不算太高。Tesla则不同,它依托CUDA,利用数量众多、并行处理能力强大的GPU核心进行科学计算,效率相比CPU大大提升。从这个意义来说,Tesla的节能环保作用极为突出。那么Tesla是如何做到高效计算、节能环保的呢?
以采用新费米架构的Tesla 20为例,它的CUDA核心数量更多,运算吞吐能力更强;它支持ECC功能,可满足HPC市场对计算精度与可靠性的需求,可为存储器中的数据提供保护,以增强数据的完整性和应用程序的可靠性;它具备系统监控特性,一旦安装了NVSMI工具之后可简化管理和远程监控……除此之外,Tesla 20还具备了不少诸如此类的功能,在此不一一枚举。正是因为有了这些技术和功能,Tesla才能够凭借高效、低功耗获得HPC市场的认可。
一直以来,很少有用户会去考虑显卡节能环保的问题,因为大家都认为诸如显卡等产品应该朝着高性能的方向发展。殊不知,物极必反,过高的功耗和发热量必将影响产品的稳定性,因此很多上游厂商很早就已经在开发设计兼顾节能环保和性能的产品。另一方面,从NVIDIA的Tesla、Tegra、ION产品来看,图形核心的应用绝不仅仅只是在显卡领域,这三款产品都是基于图形核心研发设计,设计Tegra的内部结构思路巧妙,节能环保表现突出。以Tesla为例,它极大地冲击了HPC领域依赖CPU进行计算的格局,并行处理效率更高,为HPC计算提出了一个新的思路。
因此对未来IT节能产品的设计,我们提出如下思路,一则应当更加重视每瓦的性能,即性能与功率的比值,而不要盲目追求大性能。每瓦的性能可以大化地兼顾性能和功耗,而一味强调大性能虽然能达到性能的极致,但不可避免地会导致功耗的急剧膨胀。二则是,在环保产品的设计中,我们应当转换思路,根据产品的属性和特点,大化地挖掘现有产品的亮点,将其亮点延伸至其它领域,并设计出更加节能、环保、高效的产品,Tesla、Tegra、ION就是在这种思路下诞生的代表产品。