感谢我们的Tesla加速计算平台,研究人员现在可以在一个使用同一组GPU的单一系统中运行计算和可视化指令,并可同时或分别得到结果。

泰坦,美国最强大的超级计算机,现在保有世界上最大的GPU加速可视化系统的头衔。

这是一个非常巨大的进步。全球范围内的研究人员都在使用高性能的超级计算机来进行模拟并理解银河系是如何形成的、人类的大脑是如何工作的这类任务,而后他们将这些结果可视化,来得出新的见解。

直到最近,研究人员还在两套不同的系统上来做这项工作。他们使用其中的一套用于计算(运行科学应用程序)。然后他们又转战到另一套系统来将结果可视化。在可视化完成之前,可能需要花费数天或数周时间。

而再之后,根据数据中心配置的不同,可能需要将大量的数据从模拟系统转移到可视化系统。在这个过程中,如果研究人员发现一个错误或一个参数的改变,他们将不得不再次重新运行整个模拟和可视化渲染过程。这是一个艰巨的过程,能会延误科学成果的出现。

在泰坦系统上实现喷气发动机模拟的同步可视化

位于能源部橡树岭国家实验室并配备有18688个Tesla GPU加速器的泰坦系统,为实现自2012年以来的科学领域大范围突破助上了一臂之力。

现在,因为在Kitware ParaView应用程序中已具备了同步硬件加速可视化的能力,因此泰坦的研究员们可以在用于模拟加速的同一组GPU上进行实时的、交互式的可视化任务,来加快他们的工作。

因为有了泰坦,研究员们可以访问数千个GPU加速节点,与之形成对比的是在大多数可视化集群上只有数百个。这大大增加了图形的硬件加速力,增强了橡树岭领先级的计算设备的可视化能力。

来自英国帝国理工学院的一个研究小组第一个跳出来抓住这个机会。

他们使用GPU加速的PyFR模拟系统来研究喷气引擎之后的气流的详细情况,以更好地了解它们的声学特性。机场在噪音方面有着严格的法令,团队希望确定一种新方法来使发动机更安静,比如改变外壳设计。

传统的模拟和可视化这两项系统过程会减缓他们的工作,但凭借泰坦在这两项任务上的能力,他们可以在运行中做出关键的决定。如果他们需要对工作做出精确的调整,他们甚至可以在运行的过程中改变参数。这意味着他们得到最终结果的速度可能会加快50倍。

业内领先的同步可视化应用程序ParaView现今提速20倍

泰坦的研究员们不会是唯一一群可以利用GPU加速可视化的人。

在本周的SC15超级计算大会上,HPC业内领先的可视化应用程序开发商Kitware发布了新版本的ParaView(v.5.0)可视化软件和VTK可视化工具包(v 7.0)。

底层渲染从Open GL 1.1版本升级到了Open GL 3.x,两项应用都大幅提高了GPU系统的渲染性能 — 相比以前的版本有了10到20倍的提升。对于大型和重复性的渲染任务有了更好的表现,并改善了远程用户的交互性。

Kitware也与NVIDIA合作,将NVIDIA IndeX的大数据量可视化功能整合进ParaView,这主要是为了解决在勘探科学中常规所需求的大型数据交互分析的性能问题。

有了对具有图环境管理功能的新EGL驱动的支持,像ParaView和伊利诺伊大学香槟分校的VMD这样的应用程序,就可以更容易的在Tesla GPU加速的HPC系统上进行部署。