Video: Kako smanjiti opterećenje procesora i ram memorije |2019| (Prosinac 2024)
Na Nvidijinoj GPU Tehnološkoj konferenciji prošli tjedan iznenadio sam se kada vidim kako se grafika i GPU tehnologija kreće - na radnoj površini i na mobilnim uređajima - i kako će se način na koji ljudi pišu softver morati promijeniti da bi iskoristili prednost.
Veliki je pomak prema raznorodnom softveru, programima koji mogu istovremeno koristiti i tradicionalni mikroprocesorski CPU i GPU. Ovo nije novi koncept - i Nvidia i AMD o tome razgovaraju već neko vrijeme - ali dvije su strane sve bliže.
AMD-ov pristup bio je promocija onoga što naziva "ubrzanim procesorskim jedinicama", koji kombiniraju i GPU-ove i CPU-e na jednom matricu, i ono što je nazvalo "heterogena arhitektura sustava". Posljednjih nekoliko godina promiče HSA, a prošle godine je osnovao HSA fondaciju, zajedno s još 21 tvrtkom, kako bi razvio otvorene standarde za raznoliko računalstvo.
Nvidijin pristup bio je vrlo različit, fokusirajući se na njegove CUDA platforme za pisanje softvera na svoje grafičke procese i njegovu Tesla verziju GPU-a, koji se sada koriste u superračunalima poput superračunala Titan National Laboratory Oak Ridge. U takvim sustavima prilično složen softver upravlja onim što računarstvo radi na CPU-u, a što radi na GPU-u.
Otvarajući svoj glavni govor, direktor Nvidije, Jen-Hsun Huang, rekao je: "Vizualno računanje je moćan i jedinstven medij. Tijekom posljednjih 20 godina, ovaj je medij pretvorio računalo iz računala u informacije i produktivnost u kreativnost, izražavanje i otkriće. „. Narednih nekoliko godina trebalo bi reći hoće li taj prijelaz stići do visoravni ili zaista, tek počinje."
Kao što se i očekivalo, Huang je u svojoj izlaganju govorio puno o tome kako raste GPU računalstvo na temelju CUDA-e. Tvrtka je isporučila 430 milijuna CUDA-inskih GPU-ova i 1, 6 milijuna preuzimanja CUDA-ovih programskih kompleta; Nvidia GPU-ovi danas se koriste u 50 superračunala širom svijeta. Na primjer, rekao je, Titan je nedavno napravio najveću svjetsku mehaničku simulaciju, koristeći 40 milijuna CUDA procesora za isporuku 10 petaflopa stalnih performansi. Također je rekao da GPU računarstvo ima puno potencijala u "velikim podacima" aplikacijama.
Huang je predstavio predstavnika iz Shazama kako bi razgovarao o tome kako tvrtka koristi GPU-ove kako bi pomogao u slaganju glazbe i zvuka velikog broja korisnika. Huang je tada spomenuo da tvrtka zvana Cortexica koristi sličnu tehnologiju za vizualno pretraživanje.
Ono što je najvažnije, tvrtka je pokazala novu mapu puta za svoj GPU motor koji se koristi u Geforceovim proizvodima za igre i Tesli. Trenutna arhitektura GPU naziva se "Kepler", isporučenu prošle godine. Sljedeća verzija, poznata kao "Maxwell", trebala bi stići sljedeće godine. Napravit će veliki korak prema heterogenom računalstvu dodavanjem arhitekture "objedinjene virtualne memorije", što znači da će CPU i GPU moći vidjeti svu memoriju sustava.
To je važno jer je jedno od velikih uskih grla u GPU računalima kretanje podataka između glavnih memorijskih sustava i grafičke memorije i zbog toga što je bilo teško pisati softver koji koristi obje vrste procesora. (AMD je najavio sličnu značajku za svoj Kaveri procesor, koji bi trebao stići krajem ove godine. Malo mi je nejasno kako to funkcionira bez izravne podrške proizvođača CPU-a, ali to je sigurno pristup koji ćemo vidjeti više ide naprijed.)
Huang je za 2015. godinu obećao drugu verziju, nazvanu "Volta", koja će uzeti grafičku memoriju i smjestiti je izravno na vrh GPU-a, dramatično povećavajući propusnost memorije na oko jedan terabajt u sekundi. Za usporedbu, Keplerova ukupna maksimalna propusnost iznosi oko 192 gigabajta u sekundi.
Mnoge tvrtke, uključujući Intel, razgovarale su o slaganju memorije na procesor, ali ožičenje radi povezivanja memorije i procesora, koji koristi tehniku poznatu kao silikonske vias, bilo je složeno. Koliko znam, Volta je prvi relativno mainstream procesor najavio koji će imati tu značajku.
Mobilni plan puta ima neke iste značajke. Tvrtka je nedavno najavila procesore Tegra 4 (kodni naziv "Wayne") i Tegra 4i (kodni naziv "Grey") procesora. "Logan", koji bi trebao biti u proizvodnji 2014. godine, dodaje prvu grafiku koja je sposobna za CUDA u liniji Tegra. Nakon toga će 2015. uslijediti "Parker", koji će kombinirati Maxwell GPU tehnologiju i prvi jedinstveni dizajn jezgre CPU-a, 64-bitni ARM procesor poznat kao Project Denver. (Imajte na umu da, iako dva procesora dijele grafički procesor, broj stvarnih grafičkih jezgara vjerojatno će biti znatno manji u mobilnom procesoru nego u desktop verziji.)
Ovo bi trebalo biti interesantno i zbog objedinjene arhitekture memorije i zbog toga što će ona biti izrađena pomoću 3D FinFET tranzistora. Intel koristi ovu tehniku u svojim 22nm procesorima, a oba dugogodišnjeg proizvodnog partnera Nvidia Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. i rivalski Globalfoundries rekli su da će imati FinFETS negdje sljedeće godine. Masovna proizvodnja vjerojatno će započeti u 2015. godini.
"Za pet godina povećat ćemo performanse Tegre za 100 puta", obećao je Huang.
Naravno, veliko je pitanje za što ćemo koristiti računalne konjske snage. Prilično mi je lako vidjeti računalne aplikacije visokih performansi i „velike podatke“ - one i dalje rastu i mogu lako koristiti značajke paralelnih računalnih GPU-a. Nvidia će nuditi ove značajke u raznim metodama, uključujući preko Teslinih ploča za radne stanice i superračunala; svoju tehnologiju virtualizacije GRID CPU poslužitelja za poslovne poslužitelje; i novi GRID Virtual Computing Appliance (VCA), 4U podvozje s Xeon procesorima, grafičkim procesorima temeljenim na Kepler-u i memoriji namijenjenim odjelima.
I naravno, igre će koristiti više grafike, postajući realnijom u svakoj generaciji. Veličina i razlučivost zaslona se povećavaju, a ljudi žele više grafike. Huang je pokazao novu naprednu grafičku karticu tvrtke, nazvanu Titan, izvodeći simulaciju oceana u stvarnom vremenu od tvrtke Waveworks. Također je demonstrirao Faceworks, 3D govornicu koja se zove Ira (gore), kreiranu s Institutom za kreativnu tehnologiju pri USC-u.
Prenošenje svih ovih značajki na mobilni je posebno zanimljivo. Nisam potpuno siguran da mi zaista treba svu snagu vrhunskog radnog GPU-a na mobilnom uređaju - na kraju krajeva, na pet inčnom zaslonu 1.980 na 1.080 djeluje dovoljno - ali u to ne sumnjam ljudi će naći koristi za to. Jedna od briga je da će se koristiti previše energije, ali Huang je rekao da Logan "neće biti veći ni za sekundu". U svakom slučaju, bit će mi zanimljivo vidjeti što će ljudi raditi s tolikim performansom.
Općenito, Nvidia, poput AMD-a, kladi se na stalna poboljšanja grafike, objedinjenu memoriju i heterogeni pristup programiranju CPU-a i GPU-a. AMD bi rekao da radi s otvorenim standardima, dok će Nvidia ukazati na uspjehe koje CUDA ima, posebno u areni visokih performansi. I naravno, tu je Intel, čija grafika zaostaje i za AMD-om i za Nvidia, ali i dalje dominira nad područjem PC CPU-a. Također ima vlastiti set softverskih alata. Različiti pristupi trebali bi ovo učiniti fascinantnim za gledanje.
