Intervju: NVIDIA CUDA, koje aplikacije za prosječnog korisnika?

1 – ABC: CUDA ne-tehnički sažetak.

Računalne igre i softveri za slike i video su sve češće kompatibilni s CUDA-om, tehnologijom koju je NVIDIA predstavila 2006. Ukratko, ona znači da igre mogu postati još realističnije, a vrijeme za procesiranje velikih aplikacija kraće.

2 – CUDA u detalje: intervju i primjeri…

Kao nastavak na našu vijest o  DirectX Compute sustavu u NVIDIA driverima, odlučili smo napraviti kratak intervju s g. Stephaneom Quentinom, glasnogovornikom NVIDIA-e. Htjeli smo provjeriti što točno CUDA jest i kako će utjecati na obične korisnike.

Digital Versus: Hi Stephane,možete li nam reći što radite u  NVIDIA-i?

Stéphane Quentin: Zdravo! Dio sam europskog tima za odnose s javnošću u NVIDIA-i.

Digital Versus: Možete li ukratko objasniti CUDA tehnologiju?

Stéphane Quentin : CUDA (Compute Unified Device Architecture) je ime za procesnu arhitekturu u našim grafičkim čipovima. Predstavili smo ju u studenom 2006. godine kod GeForce 8 generacije i od tada se koristi u svim našim čipovima. Kada smo pokrenuli CUDA-u, također smo pokrenuli i C za CUDA sustav, specijalni programski jezik koji koristi ovu arhitekturu.

Danas, gotovo četiri godine kasnije, postoje i drugi jeziki kojima se može pristupiti čipsetovima: Fortran za CUDA-u, Java i Phyton za CUDA-u, te OpenCL i DXCompute.  S tehničkog stajališta CUDA koristi izvršne jezgre (16 do 240) kao i vrlo veliki protok memorije čipseta kako bi izvršila masivno paralelno procesiranje. Zato NVIDIA jezgre imaju dva načina rada, grafički (video igre) i procesni (CUDA). Osim što svaki od tih načina rada koristi izvršne jezgre, svaki ima specifične optimizacije.

DV: Mnogo se čuje o CUDA-i u vezi s enkodiranjem videa ili za vrlo specijalizirane aplikacije, no što je s običnim korisnicima? Hoće li CUDA i na njih direktno utjecati i kako?

SQ : CUDA revolucija je već stigla! Svatko tko ima GeForce 8 ili noviji čipset s nedavnim driverima već ju koristi. Postoji oko 100 milijuna GPU-ova vani koji već imaju instaliran CUDA sustav. Ipak, aplikacije moraju znati kako iskoristiti predivnu moć paralelnog procesiranja. GPU procesiranje ima prednosti samo onda kada ih aplikacija zna iskoristiti.

Zapravo, od predstavljanja CUDA sustava, preko 60 000 razvojnih inženjera je pogledalo aplikacije za GPU procesiranje i kako ih mogu iskoristiti za povećaju performanse. Preko 500 aplikacija je već razvijeno koji rade s CUDA arhitekturom, a možete ih pronaći na CUDA Zone. Dobit u performansama je od nekoliko postotaka pa do preko 100, ovisno o aplikaciji.

Za običnog korisnika prve aplikacije koju će susresti, a koje obilato koriste paralelno procesiranje su u domeni foto/video i audio. Postoji preko 10 javno dostupnih aplikacija za video koje koriste CUDA sustav (Badaboom, Nero Move it, Cyberlink PowerDirector 7, CoreAvc, Arcsoft TotalMedia Theatre and SimHD, MotionDSP vReveal,  Super Loiloscope, TMPGenc 4.0 Express, Cyberlink Expresso). Podržani su Folding@Home i SETI@Home.

Za kraj, no ne i najmanje važne, su ostale PhysX aplikacije koje koriste CUDA sustav. PhysX GPU ubrzanje je sada (ili će ubrzo biti) u preko 13 aplikacija (Unreal Tournament, Ghost Recon, Mirror’s Edge, CryoStasis, Terminator Salvation, Darkest of Days, Warmonger, Crazy Machines 2, Sacred 2 , U-Wars, MK2, Star Tales, Dark Void) i Batman: Arkham Asylum koji će implementaciju PhysX-a dovesti na sasvim novi nivo jer će GPU služiti za procesiranje uništenih objekata unutar igre.

Naravno da će se GPU procesna revolucija proširiti i dolaskom operativnih sustava koji podržavaju GPU nativno, kao procesni resurs (Snow Leopard i Windows 7). Već smo napravili prvi driver koji podržava DX Compute.

DV: CUDA je u vlasništvu NVIDIA-e. Idete li u pravcu sjedinjenja tehnologija? Ovo bi ubrzalo razvoj aplikacija koje koriste ovaj aspekt grafičkih kartica i učinili bi tehnologiju dostupnu vlasnicima računala, neovisno o hardveru.

SQ : Kao što sam rekao CUDA opisuje procesnu arhitekturu NVIDIA grafičkih kartica i u osnovi je vezana za sam hardver.

Dolazak DX Compute-a, kao i OpenCL API-ja će definitivno ujediniti softver za GPU procesiranje, kao što smo vidjeli razvoj situacije za grafičke API-je. Ipak, što se standardizacije tiče, ponekad najmanji zajednički nazivnik se koristi, a koji će bez sumnje smanjiti funkcionalnost i performanse (nešto slično smo već vidjeli s grafičkim API-jima). Razvoj nove GPU arhitekture je također uzrokovao nagli razvoj API-ja koji ga koristi. Možete skinuti s interneta CUDA 2.3 SDK, SDK koji najbolje prati arhitekturu koja je dostupna kod NVIDIA grafičkih kartica. Kada će se nova arhitektura pojaviti na tržištu, CUDA će i dalje biti najbolja solucija za iskorištenje njene snage i funkcionalnosti.

Zapravo, ubrzanje razvoja GPU Computing-a je u biti usmjereno oko SDK-a na svim jezicima. Na ovome radimo otkako smo izbacili CUDA sustav na tržište kao dio treninga na stotinama sveučilišta i škola diljem svijeta. Ključ je ostaviti jezik, API i programsko sučelje kao odabir, tako da svatko može raditi u okruženju na koje se naviknuo. Zato radimo na porastu broja jezika i sučelja za CUDA sustav.

Zapamtite da CPU Computing nudi nezamisliva povećanja performansi u svijetu PC-ja! Ono revolucionarizira korištenje PC-a i njegove arhitekture. GPU čipsetovi su potreba kada se radi o 3D-u i više su nego potreban izbor za masivne paralelne aplikacije. Na pragus mo nove ere računala koja će imati dva procesora, jedan sekvencijalan (CPU) i jednim paralelan (GPU). Aplikacije će ovisno o tipu koristiti jedan ili oba.

Eto, sada imate informacije o novom korištenju grafičkih kartica. Zahvaljujemo Stephanu na odgovorima na naša pitanja.

Pregled proizvoda: grafičke kartice 2009