2020年7月28日火曜日

GPGPUとNVIDIAが提供するGPGPU専用の統合開発環境「CUDA」 & WEBGPU について。 CUDA, an integrated development environment dedicated to GPGPU and GPGPU provided by NVIDIA & About WEBGPU.

コメント:グラフィックボードのGPUのみでシステム全体を動かして演算を行う専用のOSもイベントで披露された事が御座います。GPUは、この頃では、AIや機械学習の分野でも活躍しております。

GPGPUのWikipediaより引用致しました。
https://ja.wikipedia.org/wiki/GPGPU 

GPGPUアプリケーション開発の環境およびAPIとしては、ハードウェア内部構造自体が汎用性を増したDirectX 10世代の統合型シェーダーアーキテクチャGPUの登場以降、NVIDIAによるGPGPU専用の統合開発環境「CUDA」や、AMDによるGPGPU基盤「AMD Stream」(旧称ATI Stream)、そしてクロノス・グループによる標準規格「OpenCL」が現われ、GPGPU活用の幅が広がりつつある。

https://www.hpc.co.jp/product/service/speedup_gpu_solution/
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GPGPUソリューション

GPGPUとは、General-Purpose computing on Graphics Processing Units の略で、GPUの演算資源を汎用の計算に応用する技術のことです。NVIDIAが提供するGPGPU専用の統合開発環境「CUDA」によって、単純なデータを一度に大量に処理することに非常に高いパフォーマンスを発揮します。CPUはシングルコアプロセッサーからマルチコアプロセッサーへ移行していますが、GPUではさらに大量のコアを搭載し、これを効果的に利用することで従来では得られなかった演算性能が達成可能になります。NVIDIA社の最新GPU、NVIDIA® K20は、1基あたり2496個のコアを有し、浮動小数点理論演算性能は単精度で3.52TFLOPS、倍精度で1.17TFLOPS。前世代のk20シリーズと比べてアーキテクチャーが大きく変更されたほか、科学技術計算分野で使用されるHPCアプリケーションにおいてGPUで高速化したコンピューティングが使いやすくなるように機能強化が図られています。

HPCシステムズの「GPGPUソリューション」

お客様がお持ちのソースコードGPU化を強力にサポート!
GPUはCPUに比べて桁違いに多い計算コアを有しており、その計算コアを同時に多数活用して並列計算を行わせることで、 CPUに比べて劇的に高速に計算を行うことが可能です。しかし、実際にGPGPUで高速に計算を行わせるには、 GPUのハードウェアアーキテクチャ・ソフトウェアアーキテクチャを深く理解した上で、アプリケーションに合わせて GPU性能を最大限発揮させる並列プログラム開発のノウハウが必要となります。 HPCシステムズでは、長年にわたりGPGPUを専門に研究し、さらにOpenMPによるマルチスレッド並列とノードをまたぐMPI並列にも精通した、 高いプログラミングスキルを備えた技術者がご依頼に迅速に対応いたします。プログラムを高速化したいとお悩みの方は、是非私たちにご相談ください。 既にGPGPUによる数々の劇的な高速化効果を実現しています。

事例のご紹介

HPCシステムズでは、本サービスを開始した2010年5月~2013年12月現在までの期間に100本以上のプログラムをGPGPUで高速化してまいりました。以下に事例の一部をご紹介いたします。
GPGPUコーディングサービス事例
大学との共同研究事例
横浜国立大学 酒井研究室様
GPGPUによるSPH粒子法の高速化

横浜国立大学酒井研究室にて開発されたSPH粒子法によるシミュレーションエンジンをCUDAで高速化し、 さらにマルチGPUに対応させることで2000万粒子・10万ステップの自動車衝突解析が、約2週間で可能になりました。 この解析を従来の環境で行えば、数ヶ月はかかることが見込まれます。

GPGPUコーディングサービスの流れ

お問い合わせ電話またはメールフォームからお問い合わせください。
ソースコードのお預かり必要データをご送付いただきます。弊社はお預かりしたデータを厳重に管理し、受託内容に関して、秘密厳守で対応いたします。ご希望があれば秘密保持契約を結ばせていただきます。
《必要データ》
ソースコード(お客様自身が開発されたもので、弊社が改変可能なもの)
実行用データ(数分~数時間で終了するもの)
結果確認用データ(出力データ)
外部ライブラリ(必要時)
《対応可能条件 》
OS:Linux、Windows
開発言語:C/C++、Fortran
GPGPUコンピューティング:CUDA
【免責事項】
・プログラムはお客様ご自身で開発されたものに限ります。
・プログラムはCPUで動作確認が取れた開発済みのものに限ります。開発中のプログラムの高速化は承れません。
・第三者ソフトウェアが含まれるプログラムの高速化は、ソフトウェアの有償・無償にかかわらず承れません。
・その他、何らかの理由によりデータをご送付いただく前にサービスのご利用をお断りする場合があります。
性能プロファイリングと
プログラム診断
プログラム診断(プロファイラを用いたプログラム解析、ホットスポット調査、プログラムの机上調査、必要な通信帯域と計算量の見積もり、高速化可能性調査他)を行ないます。
【免責事項】
・プログラムの内容によっては高速化を試みる前に開発をお断りさせていただくことがあります。
OpenMPによる
並列化コーディング
OpenMPによるプロトタイプの実装と高速化の検証、精度の検証、GPGPU化可能性の検討を行ないます。
【免責事項】
・プログラムの内容によってはこの作業を省略させていただくことがあります。
・CUDAによる高速化が難しい場合は、開発を中断させていただくことがございます。
CUDAによる
並列化コーディング
CUDAによるGPGPUの実装と高速化の検証、精度の検証を行ないます。
【免責事項】
マルチGPU対応コードの開発は、弊社で対応可能なものに限りオプションサービスで承ります。
結果のご確認・評価高速コードの開発が完了したら、ただちに速度評価を行い、ベンチマーク結果報告書と出力データをお渡しします。また弊社に設置された検証用マシンにリモートログインしていただき、プログラムが高速に動作するのを実際に体験していただくことも可能です。
《ご確認方法》
ベンチマーク結果報告書
出力データのご確認
検証用マシンにリモートログインしての動作確認
【免責事項】
・計算速度、精度をご確認いただき、問題がある場合はコードの修正、再コーディングを実施いたしますが、何らかの理由で開発が困難であると判断された場合は、その旨をご連絡し、開発を中止させていただく場合があります。
お見積りのご提示お見積りのご提示、ハードウェアの選定とお見積り(ご依頼時) 、納品スケジュールの調整などを行ないます。
【お客様が得ることができる成果物】
ソースコード使用権(著作権は含みません)
プログラム診断レポート
テクニカルサポート
【ご参考価格】
コマーシャル価格 税込 1,498,000円~
アカデミック価格 税込 749,000円~
【免責事項】
・上記は参考価格です。コーディング内容により価格は変わります。 ・高速化効果はアプリケーションによって異なります。
・ご提供後、お客様により再改変されたプログラムの動作保証、サポートはできません。
・改変部分(オリジナルとの差分情報)と、改変にあたり行った変更の全てについての著作権は弊社に帰属します。著作権の譲渡、販売権、授与権、開示権、貸与権、再配布権、あるいは改変権については別途ご相談ください。
・その他ご不明な点は、都度ご確認くださいますようお願いします。
ご発注メール、FAX、郵送のいずれかで注文書をご送付ください。
成果物の受け渡しお客様ご指定の納品先に成果物をお届けします。ハードウェアと合わせてご注文いただいた場合、すぐに計算できる状態にセットアップして発送いたします。
概要リーフレットのダウンロード(PDF:1.09MB)

テクニカルサポートについて

本ソリューションでは、お客様の計算環境構築を支援し、円滑なシステム運用を実現するためにメール・電話でのプロフェッショナルなテクニカルサポートをご用意しています。

■サポートプラン

Standard
成果物の初期セットアップ時(※1)やコンピュータの不具合・起動不良・故障等で再セットアップが必要になった際に、弊社内で検証し正常動作を確認した環境と同等の環境(※2)へ復帰させるまでの解決策を提案いたします。(※3)成果物の納品から1年間は10回まで無償、以降は有償対応となります。
Standard+(plus)
成果物の初期セットアップ時(※1)やコンピュータの不具合・起動不良・故障等で再セットアップが必要になった際に、弊社内で検証し正常動作を確認した環境と同等の環境(※2)へ復帰させるまでの解決策を提案いたします。(※3)契約期間中は回数無制限でサポートいたします。また、リモートでのトラブルシューティング(※4)にも対応いたします。
プランStandardStandard+(plus)
インシデント数1年間に10回まで無制限
受付時間平日9時~17時(土休日・年末年始除く)
コミュニケーションメールのみメールおよび電話
障害切り分けYES
リモートトラブルシューティングNOYES
価格(※5)年間契約価格
(初年度無料)
年間契約価格
※1 弊社推奨以外のコンピュータへのセットアップはサポート対象外となります。お持ちのコンピュータへのセットアップをご希望の方はご相談ください。弊社で対応可能なものに限りオプションサービスで承ります。
※2 セットアップ後、弊社の同意を得ることなく再改変されたプログラムの動作保証およびサポートはお受けいたしかねます。プログラムアップデート時の再コーディング、動作テストをご希望の方はご相談ください。弊社で対応可能なものに限りオプションサービスで承ります。
※3 交換部材の手配、および、ハードウェア交換作業につきましては、お客様に行っていただきます。
※4 お客様のご利用環境によっては、対応できない場合があります。
※5 標準サービスとして初年度に限り10インシデント分のテクニカルサポートStandardがついております。追加インシデントおよびテクニカルサポートStandard+ (plus)の価格につきましては別途ご相談ください。

■オプションサービス

アップデートサポート……プログラムアップデート時の再コーディング、動作テストをサポートするサービスです。
セットアップ代行サービス……お客様がお持ちのコンピュータに成果物をセットアップするサービスです。

NVIDIA®お試し環境のご案内

GPGPUにご興味のある方、ちょっと試してみたい方のためにNVIDIA® Tensor Core GPUお試し環境を開設しております。
NVIDIA® GPUを搭載したCUDA環境で、ハードウェア構成は定期的に現行世代のCPUとGPUに更新しております。
その他詳細につきましてはお問い合わせフォームよりお問い合わせ下さい。
  • キャンペーン情報
    現在開催されているお得なキャンペーン情報はこちらから。
    詳細
  • ご購入前のお問合せ
    フォームにご入力いただければ後ほど営業よりご連絡させていただきます。
    詳細
  • 見積り依頼
    フォームにご入力いただければ後ほど営業よりご連絡させていただきます。
    詳細
Contact

お問い合わせ

お客様に最適な製品をご提案いたします。まずは気軽にお問い合わせ下さい。
03-5446-5531
平日9:30~17:30 (土曜日、日曜日、祝祭日、年末年始、夏期休暇は、休日とさせていただきます。)





About the integrated development environment "CUDA" & WEBGPU dedicated to GPGPU and GPGPU provided by NVIDIA. CUDA, an integrated development environment dedicated to GPGPU and GPGPU provided by NVIDIA & About WEBGPU.


Comment: There is also an event where a dedicated OS that operates the entire system with only the GPU of the graphic board to perform calculations was shown at the event. At this time, GPUs are also active in the fields of AI and machine learning.

I quoted from Wikipedia of GPGPU.
https://ja.wikipedia.org/wiki/GPGPU  GPGPU As an environment and API for application development, DirectX 10th generation integrated shader architecture GPU with increased versatility in internal hardware structure The dedicated integrated development environment " CUDA ", AMD's GPGPU base " AMD Stream " (formerly ATI Stream ), and the standard " OpenCL by Kronos Group have appeared, and the range of GPGPU utilization is expanding. https://www.hpc.co.jp/product/service/speedup_gpu_solution/ Share
 
 





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GPGPU solution

GPGPU is an abbreviation for General-Purpose computing on Graphics Processing Units, and is a technology that applies GPU computing resources to general-purpose computation. With CUDA, an integrated development environment dedicated to GPGPU provided by NVIDIA, extremely high performance is achieved for processing large amounts of simple data at once. Although CPUs are shifting from single-core processors to multi-core processors, GPUs are equipped with a larger number of cores, and by effectively using them, it is possible to achieve computational performance that was previously unattainable. NVIDIA's latest GPU, NVIDIA® K20, has 2496 cores per unit, and the floating point theoretical operation performance is 3.52TFLOPS in single precision and 1.17TFLOPS in double precision. The architecture has changed significantly compared to the previous generation k20 series, and enhancements have been made to make GPU-accelerated computing easier to use in HPC applications used in the scientific computing field.

HPC Systems' GPGPU Solution

We strongly support the conversion of your source code to GPU!
The GPU has an order of magnitude more computational cores than the CPU, and by using multiple computational cores at the same time to perform parallel computation, it is possible to perform computations dramatically faster than the CPU. is. However, in order to actually perform high-speed calculation with GPGPU, it is necessary to have a deep understanding of the hardware and software architecture of the GPU and to have knowledge of parallel program development that maximizes the GPU performance according to the application. .. At HPC Systems, engineers with high programming skills who have specialized in GPGPU for many years and are familiar with multithread parallelism by OpenMP and MPI parallel across nodes will respond promptly to requests. If you want to speed up your program, please contact us. We have already achieved a number of dramatic acceleration effects with GPGPU.

Introduction of cases

HPC Systems has accelerated more than 100 programs with GPGPU during the period from May 2010 to December 2013 when this service started. Below are some examples.
GPGPU coding service example
Joint research case with university
Yokohama National University Sakai Laboratory
Speed ​​up SPH particle method using GPGPU

Simulation engine based on SPH particle method developed at Yokohama National University Sakai laboratory is accelerated by CUDA, and further multi-GPU is supported for 20 million particles. Car crash analysis of 100,000 steps is now possible in about two weeks. Performing this analysis in a traditional environment can take several months.

GPGPU coding service flow

Contact UsPlease contact us by phone or email form.
Source code custodyPlease send the necessary data. We strictly manage the data we receive, and we will handle confidential information confidentially. A non-disclosure agreement will be signed upon request.
<<Necessary data>>
Source code (developed by the customer and modifiable by us)
Execution data (finished within minutes to hours)
Result confirmation data (output data)
External library (when necessary )
<Supported conditions>
OS: Linux, Windows
Development language: C/C++, Fortran
GPGPU Computing: CUDA
[Disclaimer]
・Programs are limited to those developed by the customer.
-Programs are limited to those that have already been developed and have been confirmed to work with the CPU. We cannot accept acceleration of the program under development.
・We do not accept acceleration of programs including third-party software regardless of whether the software is paid or free.
・In addition, for some reason, we may refuse to use the service before sending the data.
Performance profiling and
program diagnostics
Program diagnosis (program analysis using profiler, hotspot survey, desk survey of program, estimation of required communication bandwidth and calculation amount, speedup possibility survey, etc.).
[Disclaimer]
・Depending on the content of the program, we may decline the development before trying to speed up.

Parallelization coding with OpenMP
We will implement the prototype with OpenMP, verify the speedup, verify the accuracy, and examine the possibility of GPGPU implementation.
[Disclaimer]
・This work may be omitted depending on the contents of the program.
・If it is difficult to speed up using CUDA, we may suspend the development.

Parallel coding with CUDA
We will implement GPGPU with CUDA , verify the speedup, and verify the accuracy.
[Disclaimer]
Development of multi-GPU compatible code is available as an optional service only if it is compatible with our company.
Confirmation and evaluation of resultsAs soon as the development of the high-speed code is completed, we will evaluate the speed immediately and give you the benchmark result report and output data. You can also remotely log in to the verification machine installed at our company and experience the program running at high speed.
《Checking method》
Benchmark result report Confirmation of
output data Confirmation
of operation by remote login to the verification machine
[Disclaimer]
・Please confirm the calculation speed and accuracy, and if there is a problem, we will correct and recode the code, but if for some reason it is judged that development is difficult, please let us know. We may contact you and cancel the development.
Presenting a quoteWe will provide you with a quote, select hardware and quote (at the time of request), and adjust the delivery schedule.
[Customer deliverables]
Source code usage rights (not including copyright)
Program diagnostic report
Technical support
[Reference price]
Commercial price tax-included 1,498,000 yen-
Academic price tax-included 749,000 yen-
[Disclaimer]
・The above is a reference price. The price varies depending on the coding content. -The speed-up effect depends on the application.
-Once the program is provided, we cannot guarantee or support the operation of the program modified by the customer.
-The copyright of the modified part (difference information from the original) and all the modifications made during modification belongs to us. Please contact us regarding the transfer, sale, grant, disclosure, loan, redistribution, or modification rights of copyright.
・Please check any other questions at any time.
OrderPlease send your order by email, fax or mail.
Delivery of deliverablesThe deliverables will be delivered to the customer's designated delivery destination. If you place an order with the hardware, we will set it up in a state where it can be calculated immediately and ship it.
Download the leaflet (PDF: 1.09MB)

About technical support

This solution provides professional technical support by e-mail and telephone to support the customer's computing environment construction and realize smooth system operation.

■ Support plan

Standard
The same environment (*2) as the environment that we verified and confirmed normal operation at our company during initial setup of the deliverables (*1) or when re-setup is necessary due to computer malfunction, startup failure, failure, etc. We will propose a solution to return to. (*3) It is free of charge up to 10 times within one year from the delivery of the deliverable, and after that it will be paid.
Standard+(plus)
The same environment (*2) as the environment that we verified and confirmed normal operation at our company during initial setup of the deliverables (*1) or when re-setup is necessary due to computer malfunction, startup failure, failure, etc. We will propose a solution to return to. (*3) We will support an unlimited number of times during the contract period. We also support remote troubleshooting (*4).
planStandardStandard+(plus)
Number of incidentsUp to 10 times a yearUnlimited
Reception timeWeekdays 9:00 to 17:00 (excluding weekends and holidays)
communicationEmail onlyEmail and phone
Fault isolationYES
Remote troubleshootingNOYES
Price (*5)Annual contract price
(first year free)
Annual contract price
*1 Setup on computers other than those recommended by us is not supported. Please contact us if you would like to set up your computer. We accept optional services as long as our company can support them.
*2 After setup, we cannot guarantee the operation and support of programs that have been re-modified without our consent. Please contact us if you would like to recode and test the operation when updating the program. We accept optional services as long as our company can support them.
*3 Customers are responsible for arranging replacement parts and hardware replacement work.
*4 Depending on the customer's usage environment, it may not be possible.
*5 Technical support Standard for 10 incidents is included as a standard service for the first year only. Please contact us for additional incidents and technical support Standard+ (plus) prices.

■ Optional services

Update support……A service that supports recoding and operation tests when updating programs.
Setup agent service……It is a service to set up the deliverables on your computer.

Information on NVIDIA® trial environment

For those who are interested in GPGPU or want to try it out, we have opened a trial environment for NVIDIA® Tensor Core GPU.
In the CUDA environment equipped with NVIDIA® GPU, the hardware configuration is regularly updated to the current generation CPU and GPU.
For other details, please contact us from the inquiry form.
  • campaign information
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    The details
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  • Inquiry before purchase
    Please fill out the form and our sales staff will contact you later.
    The details
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  • Quote Request
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We will propose the most suitable product to our customers. Please feel free to contact us.
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Weekdays 9:30 to 17:30 (Saturdays, Sundays, public holidays, year-end and New Year holidays, summer holidays are closed.)

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