グラフィックス処理装置を用いた汎用計算

GPGPUは「graphics processing unitsを用いた汎用計算（general-purpose computing on graphics processing units）」、または略して「汎用グラフィックス処理装置（general-purpose graphics processing units）」を意味します。これは、従来コンピューターグラフィックスの生成に使われてきたGPUの処理能力を活用し、これまで中央処理装置（CPU）が担っていた処理を実行するという考え方です。これら2種類のプロセッサを組み合わせて使用することは、ヘテロジニアスコンピューティングと呼ばれることもあります。これは、機械学習やディープラーニングによる人工知能の発展など、数多くの技術革新を支える重要な要素です。

GPGPUは、多数のコアを搭載しているため、並列コンピューティングに適しています。各コアの動作周波数はCPUより低いものの、グラフィックス形式のデータに適した設計になっています。GPGPUは画期的な科学研究に大きく貢献でき、数多くのHPC（ハイパフォーマンスコンピューティング）サーバーで、スーパーコンピューター並みの処理性能を実現するために大量のGPGPUが利用されています。

扱うデータがすでにグラフィックス形式になっている場合、たとえば自動運転車の開発や顔認識システムなど、コンピュータービジョンに関わるプロジェクトでは、サーバーにGPGPUを搭載することが有効です。その他の用途には、次のようなものがあります。

地球科学：気象学や天文学の研究では、GPGPUを追加することで処理を大幅に高速化できます。たとえば、早稲田大学（日本）は、GIGABYTEのG221-Z30を使用してコンピューティングクラスターを構築し、気候変動が沿岸地域に及ぼす影響をシミュレーションしています。米国アリゾナ州のローウェル天文台は、居住可能な系外惑星の探索において「恒星ノイズ」を除去するため、GIGABYTEのG482-Z50を使用しています。

科学知識の探究：学術機関や研究センターは、人類の知識の限界を常に押し広げています。GPGPUを搭載したGPUサーバーは、その取り組みを加速させます。欧州原子核研究機構（CERN）は、標準理論で予測される「ボトム」クォークを探すため、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）で生成されたデータをGIGABYTEのG482-Z51で解析しています。バルセロナ大学理論・計算化学研究所は、GIGABYTEのG292-Z42などのサーバーを導入し、データセンターの処理能力を約40%向上させました。

より良い未来に向けて：世界中の優れた研究者たちが、高度な処理能力を駆使して人類が直面する課題に取り組む中、GPGPUを搭載したサーバーは重要な役割を果たします。スペインの学際物理学・複雑系研究所（IFISC）は、気候変動、グリーンエネルギー、COVID-19対策などに関する重要な研究にGIGABYTEのG482-Z54を使用しています。国立台湾師範大学は、G190-H44などのサーバーを使用してクラウドコンピューティングセンターを構築しました。データをグラフィックス形式に変換できる限り、GPGPUはサーバーソリューションに自然に適合します。

サーバーで使用されるGPGPUについて、GIGABYTEはGシリーズGPUサーバーを推奨しています。GIGABYTEが培ってきた熱設計および機構設計のノウハウを生かしたGシリーズは、市場でも最高水準の高密度GPUサーバーとして業界をリードしています。複数のGPGPUを搭載し、複雑な計算処理を実行できます。たとえば、G481-HA1は最大10基のNVIDIA Tesla® V100 PCIe GPGPUを搭載でき、G492-ID0は最大8基のSXM4 GPGPUを搭載したNVIDIA HGX™ A100に対応しています。これらのサーバーは、高負荷環境における性能と安定性を確保するため、厳格なテストを実施しています。

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