GPU 運算

GPU 的設計，基本上就是「對圖形運算最佳化的 CPU」，利用影像每個像素可以獨立計算的特性，以及在計算精確度上的妥協，來換取同時大量的平行計算。這樣的設計，原本是用來減輕 CPU 的負擔，但是隨著技術的成熟，現在似乎有取代 CPU 成為計算主角的趨勢。

上星期聽同事提起的，比利時 University of Antwerp 有人組裝了一台裝了四張雙 GPU 顯示卡的超級桌上型電腦，實驗室的人還拍了短片來介紹，有興趣的可以由此去。硬體的規格主要是 MSI 的 NVIDIA 790i 晶片主機板，四張 MSI 9800GX2，AMD Phenom 9850，四條 2G DDR2，外加聯立的機殼跟 1500W 的電源供應器。執行 3d 運算的效能跟該校在 2005 年以 350 萬歐元購買的 256-node cluster 旗鼓相當。

除了硬體的部份之外， nvidia 的 CUDA (http://www.nvidia.com/object/cuda_home.html#) project 提供了使用 GPU 進行運算的專門編譯器，網站上也收集了目前各種已經發表的應用，以及該應用比只用 CPU 計算增快的倍數。

從 CUDA 收集的資料可以看出，凡是問題本身可以平行處理、精確度誤差不會累積的，計算速度都得到大幅的提昇（從數十倍到百倍），但是以數值積分為主的應用，比方說天氣預報，就只有 1.3 倍的加速。

目前 CUDA 只支援到 float，但是預計年底前可以支援 double precision，屆時再看看能有什麼突破吧！