CAD / GIS platforme mora ići na GPU

Oni od nas koji smo korisnici grafičkih aplikacija uvijek očekujemo da računala imaju dovoljno radne memorije. U ovom su se slučaju CAD / GIS programi uvijek ispitivali ili mjerili na temelju vremena potrebnog za obavljanje svakodnevnih aktivnosti kao što su:

• Prostorna analiza
• Ispravljanje i registracija slika
• Primjena masovnih podataka
• Upravljanje podacima u bazi geodata
• Usluga prijenosa podataka

Tradicionalno računalo nije se mnogo promijenilo posljednjih godina, u smislu RAM-a, tvrdog diska, grafičke memorije i značajki koje su samo povećavale; ali logika rada CPU-a zadržala je svoj izvorni dizajn (Zato ga i dalje zovemo CPU). Također je nedostatak što kako timovi rastu u sposobnostima, programi ubijaju njihova očekivanja dizajnirajući sebe da troše novi potencijal.

Kao primjer, (i jedini primjer), kada su dva korisnika postavljena u isto vrijeme, u istim uvjetima opreme i podataka, jedan s AutoCAD 2010 i drugi s Microstation V8i, učitavajući 14 rasterske slike, paketnu datoteku svojstava 8,000 i vezu s Oracle bazom podataka o prostoru, postavljamo pitanje:

Što ima jedan od dva, kako se ne bi srušio stroj?

Odgovor nije u inovacijama, to je jednostavno način na koji se program razvija, jer to nije slučaj s AutoDesk Mayom, koji radi luđe stvari i ima bolju izvedbu. Način iskorištavanja računala je isti (zasad u slučaju dva programa) i na temelju toga snimamo programe, jer ih koristimo za rad, i to puno. Stoga su neka računala poznata kao tradicionalna računala, radne stanice ili poslužitelji; ne zato što su druge boje, već zbog načina na koji izvode pokrenute programe visoke potrošnje u grafičkom dizajnu, obradi video zapisa, razvoju aplikacija, funkcijama poslužitelja i, u našem slučaju, radu s prostornim podacima.

Manje CPU-a, više GPU-a

Od najistaknutijih u novijim promjenama u arhitekturi računala je termin skovan kao GPU, (Unit of Graphics Processes), koji omogućuje pronalaženje boljih performansi tima, pretvaranje velikih rutina u male istovremene zadatke, bez prolaska kroz administraciju. CPU-a (Central Process Unit), čiji se radni kapacitet reproducira između okretaja tvrdog diska, RAM memorije, video memorije i između ostalih pojedinosti (ne mnogo drugih).

Grafičke kartice nisu napravljene za povećanje video memorije, već uključuju procesor koji sadrži stotine jezgri dizajniranih za pokretanje paralelnih procesa. Ovo su uvijek imali (oko), ali trenutna je prednost što ti proizvođači nude neku otvorenu arhitekturu (gotovo) tako da programeri softvera mogu razmotriti postojanje kartice s tim mogućnostima i iskoristiti njezin potencijal. Ovog siječnja PC Magazine spominje tvrtke poput nVidia, ATI i drugih uključenih u savez OpenCL

Da bismo razumjeli razliku između CPU-a i GPU-a, ovdje mislim na usporedbu:

CPU, sve centraliziranoTo je poput općine sa svime centraliziranim, koja ima urbanističko planiranje, zna da mora kontrolirati svoj rast, ali nije sposobna nadzirati čak ni novogradnje koje krše pravila. No, umjesto da ovu uslugu dodijeli privatnim tvrtkama, on inzistira na preuzimanju uloge, stanovništvo ne zna kome se požaliti na susjeda koji ide pločnikom, a grad je svakim danom sve neuredniji. 

Nažalost, nisam razgovarao o vašem gradonačelniku, upravo sam govorio o usporedbi s CPU-om, gdje bi ova središnja procesna jedinica (u slučaju Windowsa) trebala učiniti tim da radi u procesima kao što su:

• Programi koji se pokreću kada se Windows pokreće, poput Skype, Yahoo Messenger, Antivirus, Java Engine itd. Svi troše dio radne memorije s malim prioritetom, ali nepotrebno, osim ako ih msconfig ne izmijeni (što neki zanemaruju).
• Usluge koje su pokrenute, dio su sustava Windows, programi zajedničke upotrebe, povezani hardver ili drugi koji su deinstalirani, ali i dalje ostaju tamo. Oni obično imaju srednji / visoki prioritet.
• Programi u upotrebi koji troše prostor s velikim prioritetom. Njihovu brzinu izvršenja osjećamo u jetri jer proklinjemo ako to ne učine brzo unatoč tome što imaju tim s visokim performansama. 

Iako Windows provodi svoje žongliranje, prakse poput otvaranja, instaliranja ili deinstaliranja mnogih programa neodgovorno, nepotrebnih tema koje se vide pintones, čine nas krivima za kvar opreme.

Događa se tada da, kada započnemo proces onih koji su spomenuti na početku, procesor će bankrotirati kokos nastojeći prioritet dati ovom programu u uporabi. Nekoliko opcija za optimizaciju su RAM memorija, video memorija (koja se često dijeli), ako postoji grafička kartica, izvucite nešto, ovisno o vrsti tvrdog diska i ostalim sitnicama, jadno stenjanje moglo bi biti manje.

GPU, paralelni procesi, To je kao da općina odluči decentralizirati, ustupiti ili privatizirati one stvari koje su izvan njenog dometa, a koje se, iako su to veliki procesi, isporučuju u malim zadacima. Dakle, na temelju važećih propisa, privatna tvrtka dobiva ulogu praćenja kažnjivih kršenja na specifičan način. Kao rezultat (samo primjer), građanin može ispuniti to ukusno zadovoljstvo govoreći rebra susjedu koji izvadi psa cagarse na svom pločniku, koji gradi zid uzimajući dio pločnika, koji nepropisno parkira svoj automobil itd. Tvrtka se odazove pozivu, odlazi na mjesto, obrađuje radnju, odvodi je na sud, izvršava kaznu, polovica odlazi u općinu, druga je profitabilna djelatnost.

Tako GPU radi, programi se mogu dizajnirati tako da ne šalju masivne procese na konvencionalan način, već umjesto toga idu paralelno poput malih filtriranih rutina.  Oh! divno!

Do sada se malo programa prijavljuje s tim značajkama. Većina njih teži doseći 64 bita kako bi riješio probleme s sporošću, iako svi znamo da će Don Bill Gates uvijek hodati u tim kapacitetima učitavajući nepotrebne stvari u sljedeće verzije sustava Windows. Windowsova strategija uključuje iskorištavanje GPU-a putem API-ja dizajniranih za rad na DirectX 11, što će zasigurno biti alternativa koju će svi (ili većina) prihvatiti jer će joj to više odgovarati kao standardnom umjesto da rade lude stvari za svaku marku izvan OpenCL-a.

Grafikon prikazuje primjer koji pokazuje kako je između 2003. i 2008. procesor nVidia putem GPU-a revolucionirao svoje mogućnosti u usporedbi s Intel CPU-om. Također dimljeno objašnjenje razlike.

Ali potencijal GPU-a postoji, nadamo se da će CAD / GIS programi dobiti potreban sok. Već je saslušano, iako je najistaknutiji slučaj d
e kolektor GIS, s CUDA karticama, od nVidia, u kojem je postupak generiranja digitalnog modela terena koji je trajao više od 6 minuta izveden u samo 11 sekundi, iskorištavajući postojanje CUDA kartice. Dim, koji ih je stvorio osvojite Geotech 2008.

U zaključku:  Idemo za GPU, sigurno ćemo vidjeti puno u sljedeće dvije godine.