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Nvidia Tesla

K20 und K20X mit Kepler-GPU und bis zu 2.688 Kernen

Nicht nur eine, sondern gleich zwei GPUs der Serie GK110 stellt Nvidia für Rechenanwendungen vor. Bis zu 2.688 sogenannte Cuda-Cores besitzen die GPUs, die unter anderem den Supercomputer Titan antreiben.

Auf der Supercomputer-Konferenz SC12 in Salt Lake City hat Nvidia seine Beschleunigerkarten Tesla K20 und K20X vorgestellt. Beide basieren auf der bereits ausführlich vorgestellten GPU GK110, Codename Kepler. Die beiden Karten sind für Rechenanwendungen in Servern gedacht und besitzen daher keine Bildschirmausgänge und Kühler - für die Belüftung hat das Host-System zu sorgen.

Vor allem die K20X ist dabei eine Überraschung, hatte Nvidia doch bisher nur von der K20 als einziger Karte mit der GPU GK110 gesprochen. Im Gegensatz zur K20 mit 2.496 Rechenwerken besitzt die K20X gleich 2.688 Einheiten. Anders ausgedrückt: Da je 192 der kleinen Kerne in einem SMX-Modul zusammengefasst sind, kann Nvidia bei der K20X immerhin 14 SMX freischalten, bei der K20 sind es nur 13.

Insgesamt besteht ein voll funktionstüchtiger GK110 aus 15 SMX-Einheiten und 2.880 Rechenwerken. Dass Nvidia nun neben der bereits bekannten Karte K20 mit 13 SMX auch die K20 mit 14 SMX vorstellt, kann als Antwort auf immer wieder auftauchende Spekulationen gewertet werden. Den Gerüchten zufolge soll die Produktion der 28-Nanometer-GPU bei TSMC sehr schwierig und die Ausbeute gering sein.

Dass der GK110 mit 7,1 Milliarden Transistoren der komplexeste Chip der Welt ist, hat Nvidia bereits bestätigt - nicht angegeben werden seine Größe und der Takt. Nach unbestätigten Angaben läuft die GPU mit 705 MHz, das Die soll rund 540 Quadratmillimeter groß sein.

Offiziell sind dagegen die Werte für die Leistungsaufnahme. Nvidia gibt für die K20 nur 225 Watt an, die K20X benötigt 235 Watt. Das sei durchaus noch im Rahmen dessen, was Serverracks für eine PCI-Express-Karte bewältigten könnten, erklärte Nvidias Tesla-Chef Sumit Gupta bei Vorstellung der Geräte in einer Telefonkonferenz. Intels Xeon Phi und AMDs Firepro S10000 sollen über 300 Watt benötigen, was in Standard-Racks für Probleme sorgt, meint Nvidia.



235 Watt für knapp 4 Teraflops

Beeindruckend ist, wie viel Rechenleistung Nvidia aus der für die Geräteklasse moderaten Leistungsaufnahme zieht. Bei jeweils einfacher oder doppelter Genauigkeit sind es bei der K20 ganze 3,52 und 1,17 Teraflops, bei der K20X immerhin 3,95 und 1,31 Teraflops. Vor allem im Verhältnis von einfacher zu doppelter Genauigkeit steht Nvidia damit besser da als AMD, zum Vergleich: Die Firepro S10000 mit 325 Watt kommt zwar bei einfacher Genauigkeit auf 5,91 Teraflops, bei doppelter Präzision aber nur noch auf 1,48 Teraflops. Die Leistung bricht also bei Nvidia nur um rund den Faktor 3 ein, bei AMD in etwa um den Faktor 4.

Im Laufe des November 2012 sollen die Karten sowohl mit Servern als auch einzeln verkauft werden. Nvidia nennt für die einzelnen Karten nur Asus als Partner, der Großteil soll in Komplettsystemen unter anderem von Cray, Fujitsu, HP und IBM verkauft werden. Preise nennt Nvidia nicht, erste Listungen bei Händlern sehen die K20 bei rund 3000 Euro.

Für die kurzfristig vorgestellte K20X liegen noch keine Preise vor. Noch vor dem Verkaufsstart hat Nvidia zahlreiche K20-Karten an Pilotprojekte geliefert, unter anderem für den Supercomputer Titan am Oak Ridge National Lab, der mit 18.688 K20X-Karten bestückt ist - von nur wenigen Einzelexemplaren kann also nicht die Rede sein.

Noch nicht geäußert hat sich Nvidia zu der Frage, wann die GK110-GPUs auch auf Geforce-Karten für Spieler erscheinen sollen. Hier steht weiterhin das erste Quartal 2013 als vager Termin im Raum, aber das dürfte auch davon abhängen, wann AMD seine Serie Radeon HD 8000 vorstellt - und ob diese dann, anders als bei der Radeon HD 7970, gleich nach Ankündigung verfügbar ist.  (nie)


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