Pascal-Rechenbeschleuniger: Nvidia veröffentlicht drei Varianten der Tesla P100

Ein Modell mit NV-Link für IBMs Power8+ und Power9-Chips und zwei klassische PCIe-Steckkarten: Nvidias Tesla-P100-Rechenbeschleuniger für HPC-Systeme soll im Herbst 2016 ausgeliefert werden.

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Tesla P100 als PCIe-Karte
Tesla P100 als PCIe-Karte (Bild: Nvidia)

Nvidia hat drei Modellvarianten der Tesla P100 genannten Beschleunigerkarte für Data-Center und HPC-Systeme wie Supercomputer angekündigt. Vorgestellt wurde die Tesla P100 auf der GPU Technology Conference im März 2016 in San Jose, Kalifornien. Nvidia-Chef Jen-Hsun Huang präsentierte sie während seiner Keynote und erläuterte Details zur verwendeten Technik.

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Basis der Tesla P100 bildet der GP100-Grafikchip mit Pascal-Architektur. Verglichen mit dem auf der gleichen Technik basierenden GP104 für die Spieler-Grafikkarten Geforce GTX 1080 und Geforce GTX 1070 fallen einige Unterschiede ins Auge: Da der P100 auf HPC ausgelegt ist, stecken in jedem der sechs Graphics Processor Cluster nur 32 Shader-ALUs, dafür verdoppelte Ressourcen wie der Warp-Scheduler, das Register-File und die interne Bandbreite. Der GP100 kann also viel mehr Daten lokal vorhalten und schneller abarbeiten als der GP104, sodass die Geschwindigkeit pro Recheneinheit und pro Takt steigt.

  • Tesla P100 mit 4x NV-Link oder als PCIe-Modelle (Bild: Nvidia)
  • Die PCIe-Version leistet weniger (Bild: Nvidia)
  • Generell soll die Tesla P100 aber sehr schnell rechnen (Bild: Nvidia)
Tesla P100 mit 4x NV-Link oder als PCIe-Modelle (Bild: Nvidia)

Für den HPC-Markt hat Nvidia drei Tesla P100 in petto: Die proprietäre SXM2-Variante nutzt vier NV-Link-Interconnects und kann in Systemen mit IBMs Power8+ und Power9 verwendet werden. Ersterer entspricht weitestgehend dem Power8-Chip von 2013, der kommende Power9 wird im August 2016 vorgestellt. Die für Power-Prozessoren gedachte Tesla P100 liefert 5,3 über 10,6 bis 21,2 Teraflops (doppelte, einfache und halbe Genauigkeit).

Die PCIe-3.0-x16-Modelle sind per 1,3 statt 1,48 GHz GPU-Boost auf 4,7 Double- und 9,3 Single- und 18,7 Half-Precision-Teraflops begrenzt. Hintergrund ist die Leistungsaufnahme von 250 statt 300 Watt. Bei allen Varianten nutzt Nvidia schnellen On-Package-Speicher vom Typ High Bandwidth Memory. Beim NV-Link-Modul und einer der beiden PCIe-Tesla sind 16 GByte Speicher via vier HBM2-Stapeln verbaut, die Daten mit 720 GByte pro Sekunde verarbeiten.

Erste Tesla P100 werden in der Schweiz verbaut

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Auf der zweiten PCI-Karte schaltet Nvidia einen HBM2-Stack ab, was in 12 GByte und einem 3.072 statt 4.096 Bit breiten Interface resultiert. Die Datenrate sinkt auf 540 GByte pro Sekunde, die Rechenleistung bleibt identisch. Die beiden PCIe-Tesla sollen im vierten Quartal 2016 verfügbar sein, zum Tesla-Modul machte Nvidia keine Angaben. Zu den ersten Systemen, die mit Tesla P100 ausgerüstet werden, zählt der Schweizer Supercomputer Piz Daint.

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