Platform CAD / GIS mesti pergi ke GPU

Bagi kita yang merupakan pengguna aplikasi grafik selalu mengharapkan komputer mempunyai memori kerja yang mencukupi. Dalam hal ini, program CAD / GIS selalu dipersoalkan atau diukur berdasarkan masa yang diperlukan untuk melakukan aktiviti harian seperti:

• Analisis spatial
• Pembetulan dan pendaftaran imej
• Penggunaan data besar-besaran
• Pengurusan data dalam geodatabase
• Perkhidmatan data

PC tradisional tidak berubah banyak dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dari segi RAM, cakera keras, memori grafik dan ciri-ciri yang hanya meningkat; tetapi logik operasi CPU telah mengekalkan reka bentuk asalnya (Itulah sebabnya kami terus memanggilnya CPU). Ini juga menjadi keburukan bahawa ketika pasukan berkembang dalam kemampuan, program membunuh harapan mereka dengan merancang diri untuk menggunakan potensi baru.

Sebagai contoh, (dan contohnya sahaja) Apabila dua pengguna diletakkan pada masa yang sama di bawah keadaan yang sama peralatan dan data, satu AutoCAD 2010 dan satu dengan MicroStation V8i, memuatkan imej raster 14, fail parcelario hartanah 8,000 dan sambungan kepada pangkalan data spatial Oracle, kami bertanya kepada diri sendiri soalan:

Apa yang ada di antara kedua-duanya, supaya tidak runtuh mesin itu?

Jawapannya bukan dalam inovasi, ini hanyalah cara program ini dikembangkan, kerana ini tidak berlaku dengan AutoDesk Maya, yang melakukan perkara yang lebih gila dan berkinerja lebih baik. Cara untuk mengeksploitasi PC adalah sama (setakat ini untuk kedua-dua program tersebut), dan berdasarkan ini kami menembak program tersebut, kerana kami menggunakannya untuk bekerja, dan banyak. Oleh itu, sebilangan komputer dikenali sebagai PC tradisional, stesen kerja atau pelayan; bukan kerana warna lain, tetapi kerana cara mereka menjalankan program penggunaan tinggi dalam reka bentuk grafik, pemprosesan video, pengembangan aplikasi, fungsi pelayan, dan dalam kes kami, operasi dengan data spasial.

Kurang CPU, lebih banyak GPU

Yang paling cemerlang dalam perubahan baru-baru ini kepada seni bina PC adalah istilah yang dicipta sebagai GPU, (Unit Proses Grafik), yang membolehkan untuk mencari prestasi yang lebih baik dari pasukan, menukar rutin yang besar menjadi tugas serentak kecil, tanpa melalui pentadbiran daripada CPU (Unit Pemprosesan Pusat), yang kapasiti kerja dimainkan antara revolusi cakera keras, memori RAM, memori video dan antara butiran lain (tidak ramai yang lain).

Kad grafik tidak dibuat untuk meningkatkan memori video, melainkan menyertakan pemproses yang mengandungi ratusan teras yang dirancang untuk menjalankan proses selari. Ini selalu mereka ada (lebih kurang), tetapi kelebihan semasa ialah pengeluar ini menawarkan beberapa seni bina terbuka (hampir) sehingga pembangun perisian dapat mempertimbangkan kewujudan kad kemampuan ini dan memanfaatkan potensinya. Majalah PC Januari ini menyebut syarikat seperti nVidia, ATI dan lain-lain yang termasuk dalam pakatan tersebut OpenCL

Untuk memahami perbezaan antara CPU dan GPU, di sini saya merujuk kepada simile:

CPU, semuanya terpusatIa seperti sebuah kota dengan segala yang terpusat, yang mempunyai perancangan bandar, ia tahu bahawa ia mesti mengawal pertumbuhannya tetapi tidak dapat mengawasi pembinaan baru yang melanggar norma. Tetapi alih-alih memberikan perkhidmatan ini kepada syarikat swasta, dia berkeras untuk memikul peran tersebut, penduduk tidak tahu siapa yang harus mengadu tentang jiran yang mengambil trotoar, dan kota itu terus menjadi semakin tidak teratur setiap hari. 

Maaf, tidak bercakap mengenai datuk bandar anda, hanya bercakap mengenai simile CPU, di mana Unit Proses Pusat (dalam kes Windows) harus membuat pasukan melaksanakan dalam proses seperti:

• Program yang dijalankan ketika Windows bermula, seperti Skype, Yahoo Messenger, Antivirus, Java Engine, dll. Semua memakan sebahagian memori kerja dengan keutamaan rendah tetapi tidak perlu kecuali diubah oleh msconfig (yang diabaikan oleh beberapa orang).
• Perkhidmatan yang sedang berjalan, yang merupakan sebahagian daripada Windows, program penggunaan umum, perkakasan yang disambungkan atau lain-lain yang dinyahpasang tetapi tetap berjalan. Ini biasanya mempunyai keutamaan sederhana / tinggi.
• Program yang digunakan, yang menggunakan ruang dengan keutamaan tinggi. Kami merasakan kepantasan pelaksanaannya di hati kami kerana kami mengutuk jika mereka tidak melakukannya dengan pantas walaupun mempunyai pasukan berprestasi tinggi. 

Dan walaupun Windows melakukan penyelarasannya, amalan seperti mempunyai banyak program terbuka, memasang atau menyahpasang topik-topik yang tidak perlu yang tidak perlu dan tidak perlu dilihat pinton, mereka membuat kita bersalah atas kerosakan peralatan tersebut.

Ia berlaku kemudian, bahawa apabila kita memulakan proses yang disebut di awal, pemproses akan bangkrut kelapa ingin mengutamakan ini berbanding program lain yang sedang digunakan. Beberapa pilihan anda untuk mengoptimumkan ialah memori RAM, memori video (yang sering dikongsi), jika ada kad grafik, dapatkan sesuatu daripadanya, bergantung pada jenis cakera keras dan masalah lain, rintihan yang menyedihkan mungkin kurang.

GPU, proses selari, Ia seperti perbandaran memutuskan untuk mendesentralisasi, konsesi atau menswastakan perkara-perkara yang di luar jangkauannya, walaupun prosesnya besar, diserahkan dalam tugas kecil. Oleh itu, berdasarkan peraturan semasa, sebuah syarikat swasta diberi peranan memantau pelanggaran yang dapat dihukum secara khusus. Akibatnya (contoh sahaja), warganegara boleh memenuhi keseronokan yang lazat untuk memberitahu tulang rusuk kepada jiran yang mengambil anjing tersebut kotoran di trotoarnya, yang membina tembok dengan mengambil bahagian dari trotoar, yang memarkir keretanya dengan tidak betul, dll. Syarikat itu menjawab panggilan itu, pergi ke tempat itu, memproses tindakannya, membawanya ke mahkamah, melaksanakan denda, setengahnya pergi ke kawasan perbandaran, yang lain adalah perniagaan yang menguntungkan.

Inilah cara GPU berfungsi, program boleh direka supaya mereka tidak menghantar proses secara besar-besaran secara konvensional, tetapi mereka secara selari seperti rutin yang ditapis kecil.  Oh! indah!

Setakat ini, tidak banyak program membuat aplikasi mereka dengan ciri-ciri ini. Sebilangan besar dari mereka, mereka bercita-cita untuk mencapai 64 bit untuk menyelesaikan masalah kelambatan mereka, walaupun kita semua tahu bahawa Don Bill Gates akan selalu berjalan dengan kemampuan itu dengan memuatkan perkara-perkara yang tidak perlu pada versi Windows seterusnya. Strategi Windows termasuk memanfaatkan GPU melalui API yang direka untuk berfungsi pada DirectX 11, yang pastinya akan menjadi alternatif yang akan diterima oleh semua orang (atau kebanyakan) kerana mereka akan memilihnya sebagai standard dan bukannya melakukan perkara gila untuk setiap jenama di luar OpenCL.

Grafik menunjukkan contoh, yang menunjukkan bagaimana antara tahun 2003 dan 2008 pemproses nVidia melalui GPU telah merevolusikan kemampuannya dibandingkan dengan CPU Intel. Juga penjelasan salai perbezaannya.

Tetapi potensi GPU ada, mudah-mudahan dan program CAD / GIS mendapat jus yang diperlukan. Ini sudah didengar, walaupun kes yang paling luar biasa adalah d
e Manifold GIS, dengan kad CUDA, dari nVidia, di mana proses penjanaan model medan digital yang memakan masa lebih dari 6 minit dilaksanakan hanya dalam 11 saat, dengan memanfaatkan kewujudan kad CUDA. Merokok apa yang membuat mereka memenangi Geotech 2008.

Sebagai kesimpulan:  Kami pergi untuk GPU, kami pasti akan melihat banyak dalam dua tahun akan datang.