Politechnika Gdańska wśród światowych liderów w technologii CUDA

Politechnika Gdańska znalazła się w gronie 8 uniwersytetów z całego świata, którym nadano status CUDA Research Center świadczący o światowym poziomie badań w zakresie najnowocześniejszych technologii informacyjnych, a konkretnie innowacyjnych metod wykorzystania kart graficznych do obliczeń naukowych.

Na Politechnice Gdańskiej badaniami w tym zakresie zajmuje się kilka zespołów badawczych z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, a status CUDA Research Center przyznano w uznaniu wkładu w rozwój tej dziedziny zespołowi z Katedry Inżynierii Mikrofalowej i Antenowej oraz Centrum Doskonałości WiComm, kierowanemu przez prof. dr. hab. inż. Michała Mrozowskiego, prof. zw. PG.

Status ośrodka badawczego technologii CUDA daje zespołowi dostęp do najnowszego sprzętu, a także prawo udziału w interaktywnych szkoleniach oraz prawo do dedykowanego wsparcia technicznego. Uczelnię zaś upoważnia do korzystania przez rok z pretiżowego logo.

Uzyskanie statusu ośrodka badawczego technologii CUDA potwierdza wiodącą w skali świata pozycję zespołu z WETI w dziedzinie elektrodynamiki i fotoniki obliczeniowej. Firma NVIDIA uważa bowiem ośrodki badawcze technologii CUDA za centra wyznaczające stan wiedzy w zakresie masywnie równoległych obliczeń i określa ich badania jako "zmieniające świat".

Firma NVIDIA utworzyła specjalną stronę prezentującą prace badawcze naszego zespołu.
http://research.nvidia.com/content/gdanskunivtech-crc-summary
 
Zespół prof. Michała Mrozowskiego od 5 lat korzysta z technologii CUDA do przyspieszenia symulacji zjawisk elektromagnetycznych w zakresie mikrofal i fal optycznych. Dotychczasowe prace prowadzone w KIMIA i CD WiComm od 2006 roku wykazały, że dzięki procesorom graficznym można uzyskać typowo ok. dziesięciokrotny, a w niektórych symulacjach elektromagnetycznych nawet ponad stukrotny wzrost szybkości obliczeń w porównaniu do najnowszych wielordzeniowych procesorów firm Intel i AMD.

W szczególności w zespole opracowywane są nowatorskie techniki masywnego zrównoleglania wątków obliczeń, które pozwalają równocześnie wykorzystywać kilka tysięcy rdzeni obliczeniowych na jednej lub kilku kartach graficznych firmy NVIDIA.

Prace badawcze, w których obok naukowców uczestniczą doktoranci, a także studenci studiów I i II stopnia, prowadzone były do tej pory w ramach krajowych i międzynarodowych projektów badawczych. Rezultatem tych prac są publikacje w renomowanych czasopismach naukowych, a także prace doktorskie, magisterskie i inżynierskie. Niektóre z tych publikacji umieszczono na stronie internetowej katedry http://mwave.eti.pg.gda.pl/index.php?k=40 oraz na stronie firmy NVIDIA.

Listę jednostek badawczych, które uzyskały status CUDA Reseuarch Center można znaleźć na stronie NVIDIA http://blogs.nvidia.com/2012/02/cant-stop-wont-stop-adding-new-cuda-centers/.

Grant aparaturowy

W grudniu 2011 Centrum Doskonałości WiComm i Katedra IMiA otrzymały od firmy NVIDIA grant aparaturowy w postaci dwóch kart serii Tesla C2075.

Każda karta ma 6 GB szybkiej pamięci i może wykonywać obliczenia z maksymalną prędkością powyżej 1 TFlops. Nowe karty są już wykorzystywane w kolejnych pracach badawczych zespołu związanych z problemami wymagającymi dużej pamięci, takimi jak komputerowe projektowanie układów mikrofalowych, antenowych i fotonicznych metodą elementów skończonych oraz metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu.  

Obecnie, dzięki nowej darowiźnie firmy NVIDIA, środowisko obliczeniowe wzbogacone zostanie o kolejną kartę serii Tesla C2075. W ciągu najbliższego roku zespół planuje zbudować nowy serwer obliczeniowy wykorzystujący karty serii Kepler. Oczekuje się, że karty serii Kepler będą miały po 1024 rdzenie i maksymalną wydajność w obliczeniach zmiennoprzecinkowych sięgającą 3 TFlops. Serwer zbudowany z zaledwie 8 takich kart dysponowałby większą liczbą jednostek obliczeniowych niż superkomputer CI TASK Galera, a jego szczytowa wydajność byłaby zaledwie dwukrotnie niższa niż kosztującego miliony złotych, ważącego wiele ton i pochłaniającego setki kilowatów energii klastra z CI TASK. 

Więcej informacji na temat badań zespołu KIMiA/WiComm dotyczących technologii CUDA można znaleźć pod adresem http://mwave.eti.pg.gda.pl/index.php?k=40 (strona w języku angielskim)