つぶやく
2014/12/25 16:32ニュース
次世代GPU「Pascal」と次々世代GPU「Volta」はよく似たものに。NVIDIA，スパコン用GPUに関する説明会で将来製品の情報を少し公開
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ゲーマーにはいささか縁遠い話題ではあるものの，そのCORALを通して今後のNVIDIA製GPUや関連技術に関して見えてくる部分もあったので，簡単にレポートしてみたい。
3つの国立研究所が共同調達するスーパーコンピュータに次々世代のGPU「Volta」を使用
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さて，テーマであるCORALとは，「Collaboration of Oak Ridge, Argonne, and Livermore」の略称で，その名にあるとおり，オークリッジ国立研究所（Oak Ridge National Laboratory），ローレンス・リバモア国立研究所（Lawrence Livermore National Laboratory），そしてアルゴンヌ国立研究所（Argonne National Laboratory）という米国の研究機関が，2017年の稼動を目指して共同で調達するスーパーコンピュータプロジェクトの名称である。
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しかし，おそらくはコストの関係だろうが，次世代のスーパーコンピュータは3研究所別々にではなく，共同で調達することになったという。そのプロジェクト名がCORALというわけだ。現時点では，オークリッジ国立研究所が「Summit」，ローレンス・リバモア研究所が「Sierra」というスーパーコンピュータを導入する予定とされている。なお，アルゴンヌ国立研究所に導入される予定のシステムだけは，SC14時点では発表されていない。
さて，そのCORALでは，アプリケーションの移植がしやすい点などを考慮して，GPUベースのスーパーコンピュータとなることが決定している。その概要を示したのが下のスライドだ。CPUにはIBMのPOWER 9シリーズを採用し，GPUにはMaxwellの2世代先となるアーキテクチャ「Volta」が使われる予定となっている。
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CORALで実現される演算性能の「90％はGPUによるもの」と林氏はアピールしていた。これらのスーパーコンピュータを実現し得るのは，POWER 9ではなくVoltaというわけだ。
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ちなみに，SummitとSierraは同じアーキテクチャを採用するものの，予算の都合で性能は異なるものになるそうだ。スライドでも，Summitの演算性能を150
第2世代NVLinkがCORALでは大きな意味を持つ
NVIDIAにとってのCORALの意義はなにか。林氏は「NVLinkによって，設計段階からNVIDIAが関与することになった。これが大きい」と強調する。NVLinkとは，CPUとGPU，あるいはGPUとGPU間を，PCI Express 3.0比で5〜12倍の実効帯域幅を持つ高速なバスで接続するという規格だ（関連記事）。NVIDIAのGPUでは，次世代GPUとなる「Pascal」から導入される予定である。
実際，CORALのシステムではNVLinkが非常に大きな意味を持つようだ。たとえば，POWER 9とVoltaは同じメモリ空間を共有し，コヒーレント（Coherent，一貫性または整合性のある）なメモリになるという。POWER 9はNVLinkを内蔵しているためVoltaと高速なインターコネクトで接続可能なうえ，メモリのコヒーレンシを保つような仕組みも盛り込まれるようだ。
なお，CORALに利用されるNVLinkは第2世代のものになる予定で，Pascalで採用される「第1世代のNVLinkより高速化される」（林氏）という。第1世代のNVLinkは1レーンあたり20GB/sの帯域幅を持ち，Pascalではそれを4レーン備えることが明らかにされているので，トータルでは80GB/sの帯域幅を持つことが公表されている。ゆえに，CORALで使われるNVLinkは，これよりも帯域幅が広くなるのは確実と思われるが，その詳細は明らかにされなかった。
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先述したとおり，CORALで導入されるスーパーコンピュータは，2017年の稼動開始が予定されている。つまり，Voltaは遅くとも2017年にはリリースされることになるわけだ。そして，その1つ前，Maxwellの次となるPascalは，2016年にリリースされる予定だ。
ただ，2014年に登場したMaxwellと次世代となるPascalには2年の間があるのに対して，PascalとVoltaの間はたった1年しかない。他人事ながら「ちゃんと開発は終わるのかな」という思いが頭をよぎる。林氏もこれについて，「少し心配している」というのだが，その一方で，「PascalとVoltaは非常によく似ている」（ので大丈夫）とも述べていた。
Pascalはそもそも，2014年3月に行われた「GTC 2014」で発表された次世代GPUだ。それまでNVIDIAのロードマップでは，Maxwellの次がVoltaとなっていたので，Pascalがその間に割り込むことが発表されたときには，驚きを持って受け止められたものである。
林氏の発言やリリース時期の差から想像すると，もしかしたらPascalは，Voltaで導入される仕様を実地でテストすることも目的とするGPUなのかもしれない。
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ところで，現在のTeslaは「Kepler」世代のアーキテクチャを利用し続けているが，これらがMaxwellに切り替わることはあるのだろうか。
これについて林氏は，明快にその可能性を否定した。曰く，「Maxwellは倍精度（浮動小数点演算ユニット）がないのでTeslaのような形で使われることはない。（次に）倍精度が入るのはPascalになる」とのこと。つまり2015年のNVIDIAは，グラフィックス分野ではMaxwellへの移行を進めるものの，HPC分野では引き続きKeplerを展開していくことになるわけだ。
だが，PascalがHPC用途を重視して倍精度演算用ユニットを導入するのであれば，グラフィックス向けとしてはいささか過剰な機能を備えたGPUになる。そうなると，ハイエンドからローエンドまで，幅広いラインナップに展開するのは難しいのではないか。
もし幅広いラインナップをPascalで置き換えるのは難しいとNVIDIAも考えた場合，ウルトラハイエンドGPUとしてPascalをリリースする可能性は否定できないものの，ハイエンド以下のラインナップは，2016年以降もMaxwellを引き続き主力に据えていくこともありえるのではないだろうか。そうなった場合，Maxwellは意外に息の長いGPUアーキテクチャとなる可能性もあるだろう。
いずれにしても，答えが分かるのは2016年だ。それまではPascalの続報を気長に待ちたいところである。
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NVIDIAのTesla製品情報ページ
- 関連タイトル：
NVIDIA RTX，Quadro，Tesla
- この記事のURL：
Copyright（C）2010 NVIDIA Corporation
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