Computación de propósito general en GPU

GPGPU es la sigla en inglés de «general-purpose computing on graphics processing units» (computación de propósito general en unidades de procesamiento gráfico), o «unidades de procesamiento gráfico de propósito general». El concepto consiste en aprovechar la capacidad de las GPU, que tradicionalmente se utilizan para generar gráficos por computadora, para ejecutar tareas que antes realizaban las unidades centrales de procesamiento (CPU). El uso combinado de estos dos tipos de procesadores se conoce como computación heterogénea y es un factor clave en numerosos avances tecnológicos, como el desarrollo de la inteligencia artificial mediante aprendizaje automático y aprendizaje profundo.

Las GPGPU son especialmente eficaces para la computación paralela gracias a su gran cantidad de núcleos, que funcionan a frecuencias más bajas que las CPU, pero están mejor adaptados para procesar datos de naturaleza gráfica. La investigación científica de vanguardia puede beneficiarse enormemente de las GPGPU, y muchos servidores de computación de alto rendimiento (HPC) utilizan una gran cantidad de ellas para alcanzar un nivel de rendimiento comparable al de una supercomputadora.

Es evidente que, si los datos con los que trabaja ya están representados gráficamente —como ocurre en proyectos de visión por computadora, por ejemplo, el desarrollo de vehículos autónomos o sistemas de reconocimiento facial—, contar con GPGPU en sus servidores sería una excelente decisión. Otras aplicaciones posibles incluyen:

Ciencias de la Tierra: Ya sea en investigaciones meteorológicas o astronómicas, incorporar GPGPU puede acelerar considerablemente el procesamiento. Por ejemplo, la Universidad de Waseda en Japón utilizó el GIGABYTE G221-Z30 para ensamblar un clúster de cómputo capaz de ejecutar simulaciones sobre el impacto del cambio climático en las regiones costeras. El Observatorio Lowell, en Arizona, Estados Unidos, utiliza el GIGABYTE G482-Z50 para filtrar el «ruido estelar» en la búsqueda de exoplanetas habitables.

Conocimiento científico: Las instituciones académicas y los centros de investigación trabajan constantemente para ampliar los límites del conocimiento humano. Los servidores GPU equipados con GPGPU pueden acelerar este esfuerzo. El CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, utiliza el GIGABYTE G482-Z51 para analizar los datos producidos por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en busca del escurridizo quark «beauty». El Instituto de Química Teórica y Computacional de la Universidad de Barcelona aumentó en aproximadamente 40 % la capacidad de su centro de datos con el GIGABYTE G292-Z42 y otros servidores.

Un futuro mejor: Mientras las mentes más brillantes del mundo aprovechan la capacidad de procesamiento avanzada para resolver problemas que enfrenta la humanidad, los servidores equipados con GPGPU tienen un papel claramente definido. El IFISC, el Instituto de Física Interdisciplinaria y Sistemas Complejos de España, utiliza el GIGABYTE G482-Z54 para investigaciones importantes sobre el cambio climático, la energía verde y las estrategias para combatir la COVID-19. La Universidad Nacional Normal de Taiwán construyó un Centro de Cómputo en la Nube con el G190-H44 y otros servidores. Siempre que los datos puedan convertirse a una representación gráfica, las GPGPU son una opción natural para la solución de servidores.

En lo que respecta a las GPGPU utilizadas en servidores, GIGABYTE recomienda la serie G de servidores GPU. Gracias a su experiencia en diseño térmico y mecánico, la serie G se encuentra a la vanguardia del sector con algunos de los servidores GPU de mayor densidad del mercado, capaces de alojar varias GPGPU y utilizarlas para realizar cálculos complejos. Por ejemplo, el G481-HA1 puede alojar hasta diez GPGPU NVIDIA Tesla® V100 PCIe, mientras que el G492-ID0 es compatible con NVIDIA HGX™ A100 y admite hasta ocho GPGPU SXM4. Estos servidores se han sometido a pruebas rigurosas para garantizar su rendimiento y estabilidad en situaciones de alta exigencia.

Más información:
《¿Cómo construir su centro de datos con GIGABYTE? Guía técnica gratuita descargable》