GPU Computing e architettura ARM per i sistemi Arka di E4

Il mercato delle soluzioni server vede una crescente diffusione di sistemi che ricercano una elevata densità di elaborazione bilanciando dimensioni contenute, consumi ridotti e l'utilizzo di sistemi di accelerazione che vadano ad affiancarsi alla tradizionale componente CPU. Accanto a sistemi molto voluminosi e potenti trovano quindi spazio proposte ben più contenute quanto a dimensioni, adatte a quegli ambiti di elaborazione che beneficiano di un elevato parallelismo dei dati e della possibilità di delegare il calcolo dalla CPU alla GPU, sfruttandone un elevato numero in parallelo.

E4, azienda italiana specializzata nello sviluppo di soluzioni server, ha scelto di proseguire lungo questa strada attraverso un lavoro congiunto con Seco, altra azienda nazionale da tempo impegnata nello sviluppo di soluzioni di calcolo custom. I più recenti sviluppi di questo accordo portano il nome di E4 Arka EK002, un sistema server rack in chassis a 3 unità che integra 8 sistemi ciascuno dotato di un chip NVIDIA Tegra 3 quad core affiancato da una GPU NVIDIA della serie K20, ogni nodo collegato attraverso un adattatore infiniband ad un sistema PC tradizionale delegato alla logica di controllo dei nodi. Affiancare un SoC basato su architettura ARM ad una GPU NVIDIA permette di contenere i consumi complessivi, ottenendo interessanti prestazioni con quelle applicazioni che sfruttano il parallelismo proprio delle moderne GPU.

Una seconda proposta prende il nome di E4 Arka EK001: in questo caso il form factor è quello desktop tradizionale, indicato quindi accanto ad una workstation, nel quale sono presenti una scheda madre dotata di SoC NVIDIA Tegra 3 accanto ad una scheda video NVIDIA per sistemi desktop di tipo tradizionale. L'ambito di utilizzo tipico di una soluzione di questo tipo è quello dello sviluppatore software che voglia programmare codice in GPU Computing, sfruttando per la componente CPU tradizionale un'architettura non x86 ma ARM e beneficiando dei ridotti consumi complessivi da questa generati.

Alla base di queste proposte, presentate da E4 in occasione del recente International Supercomputing 2013 di Lipsia, troviamo la piattaforma di sviluppo Kayla di Seco, una scheda madre in form factor Mini-ITX che abbina un SoC Tegra 3 ad una connessione PCI Express con la quale interfacciare una scheda video NVIDIA.