Рос­си­яне и ки­тай­цы про­стым ал­го­рит­мом уско­ри­ли ви­део­кар­ты Nvidia в 800 раз. Это удар по санк­ци­ям США

КНР и Рос­сия раз­ра­бо­та­ли метод по­вы­ше­ния про­из­во­ди­тель­но­сти ви­део­карт Nvidia в на­уч­ных вы­чис­ле­ни­ях. Их уда­лось уско­рить в 800 раз. Nvidia по ре­ше­нию вла­стей США силь­но огра­ни­че­на в по­став­ках своих ре­ше­ний для науки на Во­сток.

Санк­ции ни­по­чем

Уче­ные из Рос­сии и Китая сов­мест­ны­ми уси­ли­я­ми на­учи­лись по­вы­шать про­из­во­ди­тель­ность ви­део­карт Nvidia в на­уч­ных вы­чис­ле­ни­ях, пишет South China Morning Post. Они ис­поль­зо­ва­ли для этого ин­фор­ма­цию, по­черп­ну­тую в ходе реверс-​инжиниринга – об­рат­но­го про­ек­ти­ро­ва­ния уско­ри­те­лей.

По­лу­чен­ные зна­ния поз­во­ли­ли ав­то­рам идеи уско­рить карты Nvidia в на­уч­ных вы­чис­ле­ни­ях в 800 раз. Ал­го­ритм для ра­бо­ты с па­мя­тью карты, поз­во­ля­ю­щий сде­лать это, со­зда­ли уче­ные из уни­вер­си­те­та МГУ-​ППИ.

Уни­вер­си­тет МГУ-​ППИ в рас­по­ло­жен Шэ­нь­чж­эне (Китай) и яв­ля­ет­ся пер­вым сов­мест­ным российско-​китайским вузом. Он учре­жден в 2014 г., а его со­учре­ди­те­ля­ми яв­ля­ют­ся рос­сий­ский МГУ имени М.В. Ло­мо­но­со­ва, Пе­кин­ский по­ли­тех­ни­че­ский ин­сти­тут на­ря­ду с Му­ни­ци­паль­ным на­род­ным пра­ви­тель­ством Шэ­нь­чж­эня.

Christian Wiediger / Unsplash

Недо­ро­гая ви­део­кар­та из бли­жай­ше­го ком­пью­тер­но­го ма­га­зи­на те­перь может стать «серд­цем» вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных вы­чис­ле­ний

Новый ал­го­ритм ре­ша­ет общую для Рос­сии и КНР про­бле­му – обе стра­ны на­хо­дят­ся под санк­ци­я­ми США и ис­пы­ты­ва­ют труд­но­сти с по­став­ка­ми уско­ри­те­лей Nvidia для вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных вы­чис­ле­ний, в том числе для ис­кус­ствен­но­го ин­тел­лек­та. На обыч­ные карты это тоже рас­про­стра­ня­ет­ся, но в мень­шей сте­пе­ни, и ки­тай­цы, как со­об­щал CNews, уже на­учи­лись пре­вра­щать их в пол­но­цен­ные уско­ри­те­ли ис­кус­ствен­но­го ин­тел­лек­та. Также они ску­па­ют иг­ро­вые ПК и затем вы­тас­ки­ва­ют из них ви­део­кар­ты Nvidia и про­да­ют их от­дель­но, тем самым об­хо­дя санк­ци­он­ные огра­ни­че­ния.

Новый ал­го­ритм, по сути, поз­во­ля­ет не об­ра­щать вни­ма­ние на санк­ции и ис­поль­зо­вать в на­уч­ных рас­че­тах иг­ро­вые ви­део­кар­ты Nvidia, ко­то­рые можно ку­пить в офи­ци­аль­ной рос­сий­ской роз­ни­це, пусть и по за­вы­шен­ной (в связи с кур­сом рубля и па­рал­лель­ным им­пор­том) цене.

В чем пре­иму­ще­ство

Как пишет South China Moring Post, сов­мест­ная китайско-​российская раз­ра­бот­ка от­кры­ва­ет новые воз­мож­но­сти для ре­ше­ния раз­лич­ных слож­ных ме­ха­ни­че­ских задач во мно­гих от­рас­лях про­мыш­лен­но­сти. Из­да­ние при­во­дит в ка­че­стве при­ме­ра в первую оче­редь аэро­кос­ми­че­скую и во­ен­ную про­мыш­лен­но­сти

Также South China Moring Post сде­ла­ло ак­цент на том, что новый ал­го­ритм поз­во­ля­ет про­во­дить вы­чис­ле­ния на ви­део­уско­ри­те­лях, ко­то­рые от­ли­ча­ют­ся низ­кой сто­и­мо­стью (ви­ди­мо, в срав­не­нии с уско­ри­те­ля­ми для ис­кус­ствен­но­го ин­тел­лек­та) и не под­па­да­ют под санк­ции США.

Скры­вать нече­го

За­сек­ре­чи­вать факт про­де­лан­ной ра­бо­ты ки­тай­ские и рос­сий­ские спе­ци­а­ли­сты не стали. Они опи­са­ли ос­нов­ные ее мо­мен­ты в ста­тье, опуб­ли­ко­ван­ной в ки­тай­ском жур­на­ле Journal of Computational Mechanics.

Тех­ни­че­ски, ав­то­ры ал­го­рит­ма про­ве­ли реверс-​инжиниринг ар­хи­тек­ту­ры Nvidia с под­держ­кой среды CUDA. По их сло­вам, они до­стиг­ли впе­чат­ля­ю­щих ре­зуль­та­тов. «Эта эф­фек­тив­ная вы­чис­ли­тель­ная мощ­ность поз­во­ля­ет ис­сле­до­ва­те­лям со­кра­тить за­тра­ты вре­ме­ни на вы­чис­ле­ния, ко­то­рые обыч­но за­ни­ма­ют несколь­ко дней, до несколь­ких часов или даже минут при ис­поль­зо­ва­нии обыч­но­го до­маш­не­го гра­фи­че­ско­го про­цес­со­ра, что яв­ля­ет­ся зна­чи­тель­ным до­сти­же­ни­ем для ис­сле­до­ва­ний в об­ла­сти ча­стич­ных де­цен­тра­ли­зо­ван­ных про­цес­сов», – го­во­рит­ся в ста­тье уче­ных.

Прак­ти­че­ское при­ме­не­ние

Раз­ра­бо­тан­ный спе­ци­а­ли­ста­ми МГУ-​ППИ ал­го­ритм лег в ос­но­ву со­здан­ной ими же среды раз­ра­бот­ки PD-​General. Этот фрейм­ворк пред­ла­га­ет­ся ис­поль­зо­вать для про­ве­де­ния рас­че­тов в сфере пе­ри­ди­на­ми­ки. Это нело­каль­ный чис­лен­ный метод для оцен­ки ма­те­ри­а­лов на их неод­но­род­ную де­фор­ма­цию, вклю­чая тре­щи­ны и пол­ное раз­ру­ше­ние.

Пе­ри­ди­на­ми­ка часто при­ме­ня­ет­ся в аэро­кос­ми­че­ской от­рас­ли. При по­мо­щи но­во­го ал­го­рит­ма такие вы­чис­ле­ния те­перь можно уско­рить в 800 раз.