06.05.11   |   kl. 08:50  

GPU'en i forskningens tjeneste

Forskningsverdenen har været hurtig til at tage GPU'ens regnekraft i anvendelse, når der skal foretages heftige beregninger på meget store datamængder. Et dansk eksempel er BiRC, som er Aarhus Universitets center for bioinformatik. Her arbejder man blandt andet med at udvikle nye metoder inden for associationskortlægning, som kan bruges til kortlægning af dna eksempelvis for at vurdere sandsynligheden for udvikling af sygdomme. Man arbejder også inden for den såkaldte strukturelle bioinformatik, som kan handle om studier af proteiners dynamik. Og kernen i arbejdet er et tværfagligt arbejde, hvor store mængder biologisk data bliver behandlet med avancerede algoritmiske og statistiske metoder.

En af BiRC's ph.d.-studerende, Martin Simonsen, har i samarbejde med Molegro ApS undersøgt gevinsten ved at anvende flerkernede CPU'er og GPU'er i forhold til enkeltkernede CPU'er i computersimulation af såkaldt molekylær docking. Molekylær docking går ud på at identificere små proteiner, der interagerer med større proteiner, og bruges blandt andet til at spotte muligheder for at udvikle ny medicin.

Konklusionen med hensyn til hastigheden var klar. Ved at parallelisere beregningerne på flere kerner opnåede man en gennemsnitlig hastighedsforøgelse på en faktor 3,9 ved anvendelse af en CPU med fire kerner og en forøgelse på en faktor 21,8 ved anvendelse af en GPU.

Hvad angår præcisionen af beregningerne, var resultatet ikke helt entydigt. Beregningerne foretaget på GPU'en viste sig at ligge svagt under beregningerne på CPU'en. Der var ikke nogen umiddelbar forklaring på denne forskel, men de fremtidige mål for projektet er blandt andet at løse dette problem samt at øge hastigheden af simulationer på GPU'er yderligere.
Et af de vigtige perspektiver ved resultatet handler om penge. Ved at anvende billige standard-GPU'er kan processeringstiden og hardwareudgifterne til beregningstunge videnskabelige forsøg nedbringes markant.