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Fixstars lanza Linux para CUDA

Hola otra vez. Te escribe Simón Sánchez y en esta ocasión hablaremos sobre Fixstars lanza Linux para CUDA

Fixstars Corporation, especialista en software multinúcleo, ha lanzado Yellow Dog Enterprise Linux (YDEL) para CUDA, la primera distribución comercial de Linux para computación GPU. El sistema operativo está dirigido a clientes de HPC que utilizan hardware de GPU NVIDIA para acelerar sus clústeres de Linux vanilla y está diseñado para reducir el costo general de implementación del sistema, la idea es llevar estos sistemas aún exóticos a la corriente principal.

Hasta hace poco, Fixstars, con sede en Tokio, jugaba principalmente en el mercado japonés y su oferta de software se centraba en CPU Power y Cell Broadband Engine. La compañía ha establecido estrechos vínculos con Sony, Toshiba e IBM (fabricantes de células) y los ha utilizado como trampolín para construir una base de clientes de HPC. De los aproximadamente 80 empleados de la compañía, solo cinco tienen su sede en América del Norte, mientras que el resto está en Japón.

Las principales competencias de la empresa son la optimización de software multinúcleo, los servicios de portabilidad y la formación, con especial énfasis en Cell BE y ahora en las GPU. Fixstars también ofrece una gama de tarjetas aceleradoras para GPU Cell y NVIDIA, pero como revendedor en lugar de OEM.

La adquisición de Fixstars en 2008 de Terra Soft, con sede en Colorado, se adaptó perfectamente al enfoque de mercado de la compañía e incorporó la cartera «Yellow Dog». Yellow Dog Linux fue el primer sistema operativo PlayStation3 genérico de Sony y ofreció un entorno estándar para los desarrolladores de Cell que usaban la plataforma de juegos relativamente económica. La adquisición de Terra Soft también le dio a Fixstars un punto de apoyo en el mercado norteamericano. Hoy en día, el conjunto de clientes de Fixstars incluye NASA, Boeing, Argonne National Lab, MIT, Lawrence Livermore Nation Lab, US Air Force y Lockheed Martin, entre otros.

Con esto en mente, Fixstars está mirando hacia los EE. UU., Y cree que la aceleración de software multinúcleo está bien posicionada para tener un gran impacto en los servicios financieros (fijación de precios de opciones, evaluación de riesgos, negociación algorítmica), medios digitales (procesamiento imagen video) cuidado de la salud (procesamiento de imágenes médicas) y el sector industrial (procesamiento de imágenes / señales) en los próximos años. Si bien cada una de estas verticales está bien representada en Japón, el mercado norteamericano es muchas veces más grande.

El problema es que la mayoría de las futuras implementaciones aceleradas por HPC están diseñadas para estar basadas en GPU, en lugar de basadas en células. Si bien Cell tuvo una breve aventura con el estrellato de HPC como el procesador que impulsó el primer sistema petaflop, la supercomputadora Roadrunner en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, IBM ha señalado que no continuará el desarrollo de la arquitectura Cell para aplicaciones de HPC. Con la continua evolución de NVIDIA de su cartera HPC, impulsada por la popularidad de su entorno de desarrollo CUDA, la computación GPU de propósito general se posiciona ahora para ser la tecnología de aceleración más utilizada para la computación de alto rendimiento. Las próximas tarjetas basadas en GPU «Fermi» (tercer trimestre de 2010) aumentan sustancialmente la capacidad de doble precisión de la GPU, agregan memoria con corrección de errores e incluyen soporte de hardware para funciones C ++.

Lo que nos lleva de vuelta a Fixstars. La nueva oferta de YDEL de la compañía para CUDA apunta exactamente a llenar lo que ve como un mercado en crecimiento para HPC llave en mano acelerados por GPU en clústeres x86. Hasta ahora, los clientes creaban sus propios entornos Linux-CUDA o confiaban en los OEM del sistema para proporcionar la integración del sistema operativo como parte del sistema. Esto podría estar bien para los experimentadores y los grandes laboratorios nacionales a quienes les gusta modificar Linux y no les importa mezclar controladores de hardware y núcleos de sistemas operativos, pero la aceptación comercial requerirá un modelo más tradicional.

Uno de los desafíos es que Red Hat y otras distribuciones comerciales de Linux generalmente están optimizadas para aplicaciones comerciales del mercado masivo, en particular grandes bases de datos y servidores web. En este tipo de configuración, las cargas de trabajo de HPC no se ejecutarán de la manera más eficiente posible. Con YDEL, Fixstars modificó el kernel de Red Hat para admitir una carga de trabajo más similar a la supercomputación. El resultado, según Owen Stampflee, Gerente de Producto de Fixstars Linux (y alumno de Terra Soft), es una mejora del rendimiento del 5 al 10% en las aplicaciones HPC en comparación con otras distribuciones comerciales de Linux.

Fixstars vende YDEL para CUDA como una distribución empresarial típica, lo que en este caso significa que el SDK de CUDA, los controladores de hardware y las partes del kernel de Linux están incluidos y preconfigurados para HPC. Una licencia de producto incluye soporte Fixstars para Linux y CUDA. El producto contiene varias versiones de CUDA, que se pueden seleccionar en tiempo de ejecución mediante una configuración en un archivo de configuración o una variable de entorno. Además, YDEL viene con un IDE gráfico basado en Eclipse para la programación CUDA. Para completar el panorama, Fixstars también ofrece capacitación y seminarios para el usuario final sobre el desarrollo de aplicaciones CUDA.

La compañía está particularmente interesada en nuevas oportunidades basadas en GPU en servicios financieros y aplicaciones médicas / de ciencias de la vida, dice Camilo López, vicepresidente de desarrollo comercial de Fixstars en Estados Unidos. En estas industrias, los clientes han estado utilizando HPC estilo GPU durante algunos años, y algunos clientes están listos para implementar en 2010. En el sector financiero, las GPU han demostrado su capacidad para ofrecer un gran impulso al rendimiento para aplicaciones de cálculo de números, como acciones y precios de acciones y modelos de riesgo. Pero a pesar de los métodos «creativos» que los bancos han empleado con el dinero de otras personas en los últimos años, son bastante reacios al riesgo cuando se trata de adoptar nuevas tecnologías dentro de sus organizaciones. En este entorno, YDEL para CUDA podría ofrecer una ruta rentable para la implementación comercial de clústeres equipados con GPU.

Eso no significa que Fixstars esté tirando a la deriva su soporte de software Power and Cell BE. Según Stampflee, todavía hay demanda de soluciones Cell en Japón y Europa. Incluso en los Estados Unidos, hay una serie de implementaciones de HPC basadas en células que necesitarán soporte durante el ciclo de vida, incluida la reciente Instalación de la supercomputadora Air Force usando el hardware de PS3. «Gran parte de la demanda de GPU es para proyectos futuros», dice Stampflee, «mientras que gran parte de la demanda de Cell es para proyectos que ya están maduros».

Para los usuarios comerciales, la tarifa de licencia para YDEL CUDA es de $ 400 / año por nodo de servidor y esto incluye soporte. Los estudiantes y profesores universitarios y universitarios pueden descargar una versión no compatible de forma gratuita. Más información sobre el nuevo producto está disponible aquí.

Stampflee agrega que el soporte para las GPU ATI «vendrá en el futuro», lo que implica que un producto YDEL para OpenCL puede estar a la vista. AMD está siguiendo su estrategia de procesamiento de GPU (aunque más conservadora que NVIDIA) y está evolucionando su entorno de desarrollo correspondiente hacia uno basado en OpenCL, el nuevo estándar de software abierto que incluye CPU multinúcleo, GPU y DSP. Fixstars también ha desarrollado un compilador OpenCL, llamado FOXC, cuya implementación inicial está dirigida a CPUs x86 multinúcleo. La visión más amplia de la compañía es ofrecer software, middleware y servicios para CUDA y OpenCL en todas sus plataformas multinúcleo compatibles.

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