פלטפורמות CAD / GIS חייבות לעבור ל- GPU

אלו מאיתנו המשתמשים ביישומים גרפיים תמיד מצפים שלמחשבים יהיה מספיק זיכרון עבודה. בכך, תוכניות CAD / GIS תמיד נחקרו או נמדדו על סמך הזמן שלוקח לבצע פעילויות יומיומיות כגון:

• ניתוח מרחבי
• תיקון ותיעוד תמונות
• פריסה של נתונים בכמות גדולה
• ניהול נתונים בתוך מסד נתונים גיאוגרפי
• שירות נתונים

המחשב המסורתי לא השתנה הרבה בשנים האחרונות, במונחים של זיכרון RAM, דיסק קשיח, זיכרון גרפיקה ותכונות שרק גברו; אבל ההיגיון ההפעלה CPU שמר על העיצוב המקורי שלה (לכן אנחנו קוראים לזה מעבד). זה היה גם חיסרון שככל שצוותים גדלים ביכולות, תוכניות הורגות את הציפייה שלהם בכך שהם מתכננים את עצמם לצרוך פוטנציאל חדש.

כדוגמה,ואת הדוגמה היחידהכאשר) שני משתמשים ממוקמים באותו הזמן תחת אותם התנאים של ציוד ונתונים, אחד AutoCAD 2010 ואחד עם Microstation V8i, טעינת תמונות רסטר 14, מאפייני 8,000 קובץ parcelario וחיבור למסד נתונים מרחביים אורקל, אנו שואלים את השאלה:

מה יש לאחד מהשניים, כדי לא לקרוס את המכונה?

התשובה היא לא בחדשנות, זו פשוט הדרך שבה פותחת התוכנית, מכיוון שזה לא המקרה עם AutoDesk Maya, שעושה דברים מטורפים יותר ומביצועים טובים יותר. הדרך לנצל את המחשב האישי זהה (עד כה במקרה של שתי התוכניות), ועל סמך זה אנו מצלמים את התוכניות, כי אנחנו משתמשים בהן לעבודה, והרבה. לפיכך, ישנם מחשבים המכונים מחשבים, תחנות עבודה או שרתים מסורתיים; לא בגלל שהם בצבע אחר, אלא בגלל האופן שבו הם מבצעים הפעלת תוכניות בעלות צריכה גבוהה בעיצוב גרפי, עיבוד וידאו, פיתוח אפליקציות, פונקציות שרתים, ובמקרה שלנו, פעולה עם נתונים מרחביים.

מעבד פחות, GPU יותר

בין השינויים הבולטים ביותר בארכיטקטורה של המחשבים האישיים הוא המונח שטופל כ- GPU (Graphics Process Unit), המאפשר למצוא ביצועים טובים יותר של הציוד, המרת שגרות גדולות למשימות קטנות בו זמנית, מבלי לעבור את הניהול של יחידת העיבוד המרכזית (CPU), אשר יכולת העבודה שלה מתנגנת בין המהפכות של הדיסק הקשיח, זיכרון RAM, זיכרון וידאו ובין פרטים אחרים (לא רבים אחרים).

כרטיסי המסך אינם מיוצרים להגדלת זיכרון הווידיאו, אלא כוללים מעבד המכיל מאות ליבות המיועדות להפעלת תהליכים מקבילים. זה היה להם תמיד (פחות או יותר), אך היתרון הנוכחי הוא כי יצרנים אלה מציעים ארכיטקטורה פתוחה כלשהי (כמעט) כך שמפתחי תוכנה יוכלו לשקול את קיומו של כרטיס בעל יכולות אלה ולנצל את הפוטנציאל הטמון בו. מגזין PC בינואר הקרוב מזכיר חברות כמו nVidia, ATI ואחרות שנכללות בברית OpenCL

כדי להבין את ההבדל בין CPU ו GPU, כאן אני מתכוון simile:

CPU, כל מרוכזזה כמו עירייה עם כל מה שמרוכז, שיש לה תכנון עירוני, יודעת שהיא חייבת לשלוט בצמיחה שלה, אבל היא לא מסוגלת לפקח אפילו על המבנים החדשים שמפרים את הכללים. אך במקום להעניק שירות זה לחברות פרטיות, הוא מתעקש לקחת על עצמו את התפקיד, האוכלוסייה לא יודעת למי להתלונן על השכן שלוקח את המדרכה, והעיר ממשיכה להיות מבולבלת יותר מדי יום. 

סליחה, אני לא מדבר על ראש העיר שלך, אני רק מדבר על sim מעבד, שבו זה תהליך מרכזי יחידה (במקרה של Windows) צריך לעשות את הצוות לבצע בתהליכים כמו:

• תוכניות הפועלות בעת הפעלת Windows, כגון סקייפ, Yahoo Messenger, אנטי-וירוס, Java Engine וכו '. כולם צורכים חלק מזיכרון העבודה עם עדיפות נמוכה אך ללא צורך אלא אם כן הוא שונה על ידי msconfig (שחלקם מתעלמים ממנו).
• שירותים הפועלים, שהם חלק מ- Windows, תוכניות לשימוש נפוץ, חומרה מחוברת או אחרים שהוסרו אך נותרו שם פועלים. לרוב אלו עדיפות בינונית / גבוהה.
• תוכניות בשימוש, אשר צורכות מקום בעדיפות גבוהה. אנו חשים את מהירות הביצוע שלהם בכבד שלנו מכיוון שאנחנו מקללים אם הם לא עושים זאת מהר למרות שיש לנו צוות בעל ביצועים גבוהים. 

ולמרות Windows עושה להטוטנות שלה, נוהלי כמו תוכניות רבות פתוחות, התקנה או הסרת התקנה חסרת אחריות, בעיות מיותרות שמגיעים pintones, לגרום לנו עצמנו אשמים תקלה של הקבוצה.

זה קורה אז, שכאשר אנו מתחילים תהליך של הנ"ל בהתחלה, המעבד הוא קוקוס מעברי מחפש לתעדף זאת על פני התוכניות האחרות הנמצאות בשימוש. האפשרויות המעטות שלך לבצע אופטימיזציה הן זיכרון RAM, זיכרון וידאו (המשותף לעיתים קרובות), אם יש כרטיס גרפי, הוצא ממנו משהו, תלוי בסוג הכונן הקשיח ובזוטות אחרות, הייללות העלובות יכול להיות פחות.

GPU, תהליכים מקבילים, זה כמו שהעירייה מחליטה לבזור, לזכות או להפריט את הדברים שאינם בהישג ידה שלמרות שהם תהליכים גדולים, הם מועברים במשימות קטנות. לפיכך, בהתבסס על התקנות הקיימות, חברה פרטית מקבלת את התפקיד לפקח על הפרות עונש באופן ספציפי. כתוצאה (רק דוגמה), האזרח יכול למלא את ההנאה המענגת הזאת כדי לספר את הצלעות לשכן שלוקח את הכלב חרא על המדרכה שלו, שבונה חומה על ידי לקיחת חלק מהמדרכה, שמחנה את מכוניתו בצורה לא נכונה וכו '. החברה עונה לשיחה, הולכת למקום, מעבדת את הפעולה, לוקחת אותה לבית משפט, מבצעת את הקנס, מחצית הולכת לעירייה, השנייה עסק רווחי.

זה איך GPU עובד, תוכניות יכול להיות מתוכנן כך שהם לא שולחים תהליכים מסיביים באופן קונבנציונאלי, אבל הם הולכים במקביל כמו שגרות מסוננות קטנות.  הו! נפלא!

עד כה, לא הרבה תוכניות מייצרות את היישומים שלהם עם תכונות אלה. רובם, הם שואפים להגיע ל -64 ביט כדי לפתור את בעיות האיטיות שלהם, אם כי כולנו יודעים שדון ביל גייטס תמיד הולך ללכת ביכולות האלה על ידי העמסת דברים מיותרים על הגרסאות הבאות של Windows. האסטרטגיה של Windows כוללת ניצול של ה- GPU באמצעות ממשקי API המיועדים לעבוד ב- DirectX 11, מה שבוודאי יהיה אלטרנטיבה שכולם (או רובם) יקבלו מכיוון שהם יעדיפו את זה כסטנדרט במקום לעשות דברים מטורפים עבור כל מותג מחוץ ל- OpenCL.

הגרף מציג דוגמה המציגה כיצד מעבד nVidia באמצעות GPU ביצע מהפכה ביכולותיו בין 2003 ל -2008 בהשוואה למעבד אינטל. וגם ה הסבר מעושן של ההפרש.

אבל הפוטנציאל של ה- GPU קיים, אני מקווה שתוכניות CAD / GIS מקבלות את המיץ הדרוש. זה כבר נשמע, אם כי המקרה הבולט ביותר הוא ד
e GIS סעפת, עם כרטיסי CUDA, מ- nVidia, בו בוצע תהליך ייצור מודלים שטח דיגיטליים שלקח יותר מ 6 דקות תוך 11 שניות בלבד תוך ניצול קיומו של כרטיס CUDA. עישן מה שעשה אותם כדי לנצח את Geotech 2008.

לסיכום:  אנחנו הולכים על GPU, אנחנו בוודאי לראות הרבה בשנתיים הקרובות.