інавацыіМае egeomates

CAD / GIS платформы павінны перайсці на GPU

Тыя з нас, хто карыстаецца графічнымі праграмамі, заўсёды чакаюць, што ў камп'ютараў будзе дастаткова працоўнай памяці. У гэтым выпадку праграмы САПР/ГІС заўсёды ставіліся пад сумнеў або вымяраліся на аснове часу, неабходнага для выканання штодзённых дзеянняў, такіх як:

  • прасторавы аналіз
  • Выпраўленне і рэгістрацыя малюнкаў
  • Разгортванне вялікіх даных
  • Кіраванне дадзенымі ў базе геоданных
  • служба перадачы дадзеных

Традыцыйны ПК за апошнія гады практычна не змяніўся з пункту гледжання аператыўнай памяці, жорсткага дыска, графічнай памяці і функцый, якія толькі павялічваюцца; але логіка працы працэсара захавала свой першапачатковы дызайн (Вось чаму мы ўсё яшчэ называем гэта CPU). Недахопам таксама з'яўляецца тое, што па меры росту магчымасцей каманд праграмы забіваюць іх чаканні, ствараючы самі сябе для выкарыстання новага патэнцыялу.

asus-dual-gpu-карта

У якасці прыкладу, (і проста прыклад), калі два карыстальнікі знаходзяцца адначасова ў аднолькавых умовах абсталявання і дадзеных, адзін з AutoCAD 2010, а другі з Microstation V8i, загрузка 14 растравых малюнкаў, файл пасылак з 8,000 уласцівасцямі і падключэнне да прасторавай базы дадзеных Oracle, мы задаем сабе пытанне:

Што ёсць у аднаго з двух, каб не разваліць машыну?

Адказ не ў інавацыях, гэта проста спосаб распрацоўкі праграмы, таму што гэта не так з AutoDesk Maya, якая робіць больш вар'яцкія рэчы і працуе лепш. Спосаб выкарыстання ПК аднолькавы (дагэтуль у выпадку дзвюх праграм), і на аснове гэтага мы здымаем праграмы, таму што мы выкарыстоўваем іх для працы, і шмат. Такім чынам, некаторае абсталяванне вядома як традыцыйныя ПК, працоўныя станцыі або серверы; не таму, што яны іншага колеру, а з-за таго, як яны працуюць пры выкананні праграм высокага спажывання ў графічным дызайне, апрацоўцы відэа, распрацоўцы прыкладанняў, функцыях сервера і ў нашым выпадку працы з прасторавымі дадзенымі.

Менш працэсара, больш графічнага працэсара

Адным з найбольш выбітных апошніх змяненняў у архітэктуры ПК з'яўляецца тэрмін, прыдуманы як GPU (Graphics Processing Unit), які дазваляе знайсці лепшую прадукцыйнасць абсталявання, ператвараючы вялікія працэдуры ў невялікія адначасовыя задачы, без адміністравання. ЦП (цэнтральны працэсар), працаздольнасць якога залежыць ад абаротаў жорсткага дыска, аператыўнай памяці, відэапамяці і іншых дэталяў (не шмат іншых).

Графічныя карты не створаны для павелічэння відэапамяці, але яны самі ўключаюць у сябе працэсар, які змяшчае сотні ядраў, прызначаных для запуску паралельных працэсаў. Такое ў іх заўсёды былобольш ці менш), але цяперашняя перавага заключаецца ў тым, што гэтыя вытворцы прапануюць некаторую (амаль) адкрытую архітэктуру, каб распрацоўшчыкі праграмнага забеспячэння маглі разглядаць магчымасць існавання карты з такімі магчымасцямі і выкарыстоўваць яе патэнцыял. Часопіс PC Magazine гэтага студзеня згадвае такія кампаніі, як nVidia, ATI і іншыя, якія ўваходзяць у альянс OpenCL

Каб зразумець розніцу паміж CPU і GPU, вось параўнанне:

ЦП, усё цэнтралізаванаГэта як муніцыпалітэт, у якім усё цэнтралізавана, які мае гарадское планаванне, ведае, што павінен кантраляваць свой рост, але не ў стане кантраляваць нават новыя будоўлі, якія парушаюць правілы. Але замест таго, каб даць гэтую паслугу прыватным кампаніям, яна настойвае на тым, каб узяць на сябе гэтую ролю, насельніцтва не ведае, каму скардзіцца з-за суседа, які захоплівае тратуар, а горад з кожным днём становіцца ўсё больш бязладным. 

Прабачце, я не казаў пра вашага мэра, я проста казаў пра параўнанне працэсара, дзе гэты цэнтральны працэсар (у выпадку Windows) павінен прымушаць кампутар выконваць такія працэсы, як:

  • Праграмы, якія запускаюцца пры запуску Windows, такія як Skype, Yahoo Messenger, Antivirus, Java Engine і г.д. Усе яны займаюць частку працоўнай памяці з нізкім прыярытэтам, але непатрэбным чынам, калі яны не зменены msconfig (які некаторыя ігнаруюць).
  • Службы, якія працуюць, якія з'яўляюцца часткай Windows, часта выкарыстоўваюцца праграмы, падключанае абсталяванне або іншыя, якія былі выдалены, але ўсё яшчэ працуюць. Звычайна яны маюць сярэдні/высокі прыярытэт.
  • Праграмы, якія выкарыстоўваюцца, займаюць месца з высокім прыярытэтам. Іх хуткасць выканання адчуваецца ў печані, таму што мы праклінаем, калі яны не робяць гэта хутка, нягледзячы на ​​тое, што ў іх ёсць высокапрадукцыйная каманда. 

І хаця Windows жангліруе, такія практыкі, як адкрыццё вялікай колькасці праграм, безадказная ўстаноўка або выдаленне, непатрэбныя праблемы, якія выяўляюцца прыгожы, робяць нас саміх вінаватымі ў няспраўнасці абсталявання.

Здараецца тады, калі мы пачынаем працэс з тых, што згаданыя ў пачатку, працэсар разламаць какос імкнучыся аддаць гэтаму прыярытэт перад іншымі праграмамі, якія выкарыстоўваюцца. Нешматлікія варыянты яго аптымізацыі - аператыўная памяць, відэапамяць (якая часта з'яўляецца агульнай), калі ёсць відэакарта, каб нешта з яе выняць, у залежнасці ад тыпу жорсткага дыска і іншыя дробязі, жаласнага ныцця магло б быць менш.

GPU, паралельныя працэсы, Гэта падобна на тое, што муніцыпалітэт вырашае дэцэнтралізаваць, даць канцэсіі або прыватызаваць тыя рэчы, якія знаходзяцца па-за яго дасяжнасцю, якія, хоць і з'яўляюцца вялікімі працэсамі, выконваюцца ў невялікіх задачах. Такім чынам, зыходзячы з дзеючых нарматыўных актаў, прыватнай кампаніі адводзіцца асобная роля кантраляваць каральныя парушэнні. У выніку (проста прыклад), грамадзянін можа даставіць цудоўнае задавальненне палічыць рэбры суседу, які выводзіць сабаку дзярмо на сваім тратуары, хто будуе сцяну, забіраючы частку тратуара, хто няправільна паркуе машыну і г.д. Кампанія адказвае на званок, выязджае на месца, афармляе справу, перадае ў суд, афармляе штраф, палова ідзе ў муніцыпалітэт, другая - прыбытковая справа.

Вось як працуе графічны працэсар, праграмы могуць быць распрацаваны так, каб яны не адпраўлялі масіўныя працэсы звычайным спосабам, а ішлі паралельна ў выглядзе невялікіх адфільтраваных працэдур.  О! цудоўна!

Да гэтага часу не так шмат праграм ствараюць свае прыкладанні з гэтымі функцыямі. Большасць з іх імкнецца дасягнуць 64 бітаў, каб вырашыць свае праблемы з павольнасцю, хоць мы ўсе ведаем, што г-н Біл Гейтс заўсёды будзе хадзіць з такімі магчымасцямі, загружаючы непатрэбныя рэчы ў наступных версіях Windows. Стратэгія Windows уключае выкарыстанне пераваг графічнага працэсара праз API, прызначаныя для працы на вяршыні DirectX 11, што, несумненна, стане альтэрнатывай, якую прымуць усе (ці большасць), таму што яны аддадуць перавагу гэтаму як стандарту замест таго, каб рабіць вар'яцкія рэчы для кожнага брэнда па-за OpenCL.

gflops

На графіку паказаны прыклад, дзе паказана, як паміж 2003 і 2008 гадамі працэсар nVidia праз графічны працэсар рэвалюцыянізаваў свае магчымасці ў параўнанні з працэсарам Intel. Таксама вэнджанае тлумачэнне розніцы.

Але патэнцыял графічнага працэсара ёсць, спадзяюся, і праграмы САПР/ГІС атрымаюць з гэтага неабходны сок. Пра гэта ўжо чулі, хаця найбольш выбітны выпадак - д
e Manifold GIS з картамі CUDA ад nVidia, у якой працэс генерацыі лічбавай мадэлі рэльефу, які заняў больш за 6 хвілін, можна было выканаць усяго за 11 секунд, выкарыстоўваючы перавагі існавання карты CUDA. палілі, што зрабіла іх выйграць Geotech 2008.

У заключэнне:  Давайце пяройдзем да GPU, мы напэўна ўбачым шмат у наступныя два гады.

Гольджы Альварэс

Пісьменнік, даследчык, спецыяліст па мадэлях землеўпарадкавання. Ён удзельнічаў у канцэптуалізацыі і рэалізацыі такіх мадэляў, як: Нацыянальная сістэма кіравання маёмасцю SINAP у Гандурасе, мадэль кіравання аб'яднанымі муніцыпалітэтамі ў Гандурасе, інтэграваная мадэль кіравання кадастрам - рэестр у Нікарагуа, сістэма адміністравання тэрыторыі SAT у Калумбіі . Рэдактар ​​блога ведаў Geofumadas з 2007 года і стваральнік Акадэміі AulaGEO, якая ўключае больш за 100 курсаў па тэмах GIS - CAD - BIM - Digital Twins.

Артыкулы па Тэме

5 Каментары

  1. Прывітанне, Вісэнтэ, я бачу, што ты, здаецца, прывыкаеш да Windows 7.

    Вам чагосьці не хапае ў xP?
    Ці ёсць прычыны, чаму б вы не вярнуліся да XP?

  2. Windows 7 у 64-бітнай версіі дазваляе ўсталёўваць прыкладанні ў 32-бітнай версіі... І да гэтага часу ні адно з маіх ГІС-прыкладанняў не перастала працаваць.

  3. "Дарэчы, вы спрабавалі Manifold на 64-разраднай версіі?"

    нуп…. Нягледзячы на ​​тое, што на маім сціплым кампутары ўстаноўлена 64-разрадная AMD, я не хацеў усталёўваць Windows 64, бо набор прыкладанняў і драйвераў быў бы бескарысным. Я думаю, што крокам было б мець спецыяльны ПК і ўсталяваць усё ў 64-бітнай версіі ...

    Я не сумняваюся, што Manifold будзе адным з тых прыкладанняў, якія будуць адрознівацца ад працы ў 64 бітах, і гэта не будзе проста адаптацыя, а атрымае ад гэтага максімальную аддачу (як яны зрабілі з тэхналогіяй GPU CUDA).

  4. Дзякуй за інфармацыю Херарда. Дарэчы, вы спрабавалі Manifold на 64 бітах?

  5. Добрае заўвагу.
    Калі вы жадаеце паглядзець відэадэманстрацыю Manifold, у якой вы бачыце брутальную хуткасць апрацоўкі плат з тэхналогіяй CUDA - якія таксама могуць быць усталяваны некалькі паралельна і, такім чынам, дадаць іх паўнамоцтвы, пакуль ёсць даступныя слоты - перайдзіце на гэты URL YouTube:
    http://www.youtube.com/watch?v=1h-jKbCFpnA

    Яшчэ адна фасоля ў паслужным спісе Manifold: першая ўласная 1-разрадная праграма ГІС. А цяпер 64st SIG для выкарыстання тэхналогіі CUDA...

    прывітанне

пакінуць каментар

Ваш электронны адрас не будзе апублікаваны. Абавязковыя для запаўнення палі пазначаныя *

Таму праверыць
блізка
Вярнуцца да пачатку кнопкі