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超過 18,000 顆 NVIDIA Tesla K20 GPU 打造節能與經濟型的 Exascale 級運算
美國橡樹嶺國家實驗室以超過 20 Petaflops 運算效能創下超級電腦界之最
全球最快的開放式科學研究超級電腦 Titan (註 1 ) 在位於美國田納西州的橡樹嶺國家實驗室完成建置，為探究全球最具挑戰性的科學難題開啟了全新的契機。
Titan 的峰值效能超過 20 petaflops (浮點運算達每秒 2,000 萬 GFLOPS ) ，其中 90 %的效能源於這台超級電腦中的 18,688 顆 NVIDIA ® Tesla ® K20 GPU 加速器。這些 GPU 加速器均採有史以來最快、最節電和最高效能的 NVIDIA Kepler ™ 運算架構設計。
在廣泛的科學探索範疇中，研究人員利用運算速度空前快速的超級電腦，來加速科學發現和創新，包含開發更有效率的引擎和更大容量且更輕巧的電池，以至研究氣候變化和疾病新療法。 Titan 是超級運算邁向百億億次級運算 ( exascale computing ) 的一項重大里程碑，其最終目標是要成為運算效能可達 1,000 petaflops 的超級電腦。
Titan 超級電腦為一開放科學系統，由美國能源部所屬的橡樹嶺國家實驗室運作和管理。提供學術界、政府實驗室和許多產業中的研究人員從事研究所需的運算效能，他們可運用 Titan 計算物理和生物現象的模式，跳脫單一實驗方式而以更快的速度尋求各方突破和各種最新發現。
Titan 內建的 Tesla K20 GPU 具有節能和高成本效益的特性，它比前一代只有 2.3 petaflop 運算效能(註 2 )且佔用相同機房空間的 Jaguar 系統的計算速度快上 10 倍，節能效率高出 5 倍。如果橡樹嶺國家實驗室只為 Jaguar 系統升級 CPU 架構，該系統的體積將會是目前體積的 4 倍，而且耗用超過 30 百萬瓦特的電力 (註 3 ) 。
NVIDIA (輝達) 公司 GPU 加速運算事業部門 CTO 首席技術長 Steve Scott 表示：「部署了 Tesla GPU 的 Titan 系統，可讓橡樹嶺國家實驗室執行極複雜的大規模應用程式，並可驗證使用加速運算克服最具挑戰性的科學難題之可行性。如果你只用傳統的 CPU 架構，就是無法為系統做到此程度的效能和功耗水準，成本效益更不用說了。加速運算是未來 10 年超級運算可達到百億億次級運算效能的最佳、也是最可行的方法。」
橡樹嶺國家實驗室三年前決定要為前一代全球最快，而且是首屈一指的開放科學系統 Jaguar 升級，因而開始著手開發 Titan 系統。這次升級規模包括加入了許多 Tesla K20 GPU 加速器，替代了原有計算模組，將系統的 200 個機櫃轉換成 Cray XK7 超級電腦，並配置了 710TB 記憶體。
橡樹嶺國家實驗室運算及計算型科學科副總監 Jeff Nichols 表示：「科學和科技總是我們最首要的目標，而 Titan 被視為一項突破性的工具，可讓全世界的研究人員運用 GPU 加速運算達到許多空前的突破性研究成果。全新的 Tesla GPU 加速器提供的效能與節能優勢，讓 Titan 可擴充到史無前例的超高水準效能，重要的是不需要花掉一個小城市的用電量。」
註 1 ：以 2012 年 6 月公佈的全球 500 強超級電腦排名為依據
註 2 ： 2011 年 11 月公佈的全球 500 強超級電腦排名 ( http://top500.org/list/2011/11/100 ) － Jaguar 超級電腦的峰值效能為 2.3 petaflops ，功耗為 7 百萬瓦特； Titan 超級電腦的峰值效能將超越 20 petaflops ，其耗電量約為 9 百萬瓦特。
註 3 ：以採用與 Titan 相同 CPU 的雙 CPU 節點系統產生相同的峰值效能作比較。
