Platformat CAD / GIS duhet të shkojnë në GPU

Ata prej nesh që janë përdorues të aplikacioneve grafike gjithmonë presim që kompjuterët të kenë mjaft memorje pune. Në këtë, programet CAD / GIS janë pyetur ose matur gjithmonë bazuar në kohën që duhet për të kryer aktivitete të përditshme, të tilla si:

• Analiza hapësinore
• Korrigjimi dhe regjistrimi i imazheve
• Vendosja e të dhënave masive
• Menaxhimi i të dhënave brenda një geodatabase
• Shërbimi i të dhënave

PC-ja tradicionale nuk ka ndryshuar shumë gjatë viteve të fundit, sa i përket RAM-it, hard drive-it, kujtesës grafike dhe veçoritë që janë rritur vetëm; por logjika e operimit të CPU ka ruajtur dizajnin e saj origjinal (Kjo është arsyeja pse ne vazhdojmë ta quajmë atë CPU) Ka qenë gjithashtu një disavantazh që ndërsa ekipet rriten në aftësi, programet vrasin pritjet e tyre duke modeluar veten e tyre për të konsumuar potencial të ri.

Si shembull, (dhe vetëm shembull) Kur dy përdoruesit janë të vendosur në të njëjtën kohë në të njëjtat kushte të pajisjeve dhe të dhëna, një AutoCAD 2010 dhe një me MicroStation V8i, ngarkimin 14 imazhet raster, një fotografi parcelario pronat 8,000 dhe lidhja në një bazë të dhënash hapësinore Oracle, ne i bëjmë vetes pyetjen:

Çfarë ka një nga të dyjat, në mënyrë që të mos rrëzohet makina?

Përgjigja nuk është te inovacioni, është thjesht mënyra e zhvillimit të programit, sepse nuk ndodh kështu me AutoDesk Maya, e cila bën gjëra më të çmendura dhe performon më mirë. Mënyra për të shfrytëzuar PC është e njëjtë (deri më tani në rastin e dy programeve), dhe bazuar në këtë ne i xhirojmë programet, sepse i përdorim ato për të punuar, dhe shumë. Kështu, disa kompjuterë njihen si PC tradicionalë, stacione pune ose servera; jo sepse ato janë të një ngjyre tjetër, por për shkak të mënyrës se si ata kryejnë drejtimin e programeve me konsum të lartë në dizajnin grafik, përpunimin e videos, zhvillimin e aplikacionit, funksionet e serverit dhe në rastin tonë, funksionimin me të dhëna hapësinore.

Më pak CPU, më shumë GPU

Më të shquar në ndryshimet e fundit që kanë ndodhur në arkitekturën e PC është term i shpikur GPU (Procesi Unit Graphics), për të gjetur një performancë më të mirë kompjuter, duke e bërë rutinat e madhe në detyra të vogla të njëkohshme, duke anashkaluar administratën të CPU (Njësia Qendrore e Përpunimit), kapaciteti i të cilit punohet mes revolucioneve të hard disku, kujtesës RAM, kujtesës video dhe mes të tjerave (jo shumë të tjerë).

Kartat grafike nuk janë bërë për të rritur kujtesën video, por përkundrazi përfshijnë një procesor që përmban qindra bërthama të dizajnuara për të ekzekutuar procese paralele. Këtë e kanë pasur gjithmonë (ose më pak), por avantazhi aktual është se këta prodhues ofrojnë një arkitekturë të caktuar të hapur (pothuajse) në mënyrë që zhvilluesit e softuerit të marrin në konsideratë ekzistencën e një karte të këtyre aftësive dhe të shfrytëzojnë potencialin e saj. Revista PC këtë janar përmend kompani të tilla si nVidia, ATI dhe të tjera të përfshira në aleancë OpenCL

Për të kuptuar dallimin midis CPU dhe GPU, këtu unë jam duke iu referuar një simile:

CPU, të gjitha të centralizuarIsshtë si një bashki me gjithçka të centralizuar, e cila ka një planifikim urban, e di që duhet të kontrollojë rritjen e saj, por është e paaftë të mbikëqyrë edhe ndërtimet e reja që shkelin normat. Por në vend që t'u japë këtë shërbim kompanive private, ai këmbëngul të marrë rolin, popullata nuk e di kujt t'i ankohet për fqinjin që po merr trotuarin, dhe qyteti vazhdon të çrregullohet çdo ditë. 

Na vjen keq, nuk flasim për kryetarin tuaj, vetëm folëm për një simile të CPU, ku ky Njësi Qendrore Procesi (në rastin e Windows) duhet të bëjë ekipin të kryejë në procese të tilla si:

• Programet që ekzekutohen kur Windows fillon, të tilla si Skype, Yahoo Messenger, Antivirus, Java Engine, etj. Të gjitha konsumojnë një pjesë të kujtesës së punës me një përparësi të ulët, por pa nevojë nëse nuk modifikohen nga msconfig (të cilën disa e injorojnë).
• Shërbimet që janë duke ekzekutuar, që janë pjesë e Windows, programe të përdorimit të zakonshëm, pajisje të lidhura ose të tjera që ishin çinstaluar, por mbeten atje duke u ekzekutuar. Këto zakonisht kanë një përparësi të mesme / të lartë.
• Programet në përdorim, të cilat konsumojnë hapësirë ​​me përparësi të lartë. Ne e ndiejmë shpejtësinë e tyre të ekzekutimit në mëlçi sepse ne mallkojmë nëse ata nuk e bëjnë atë shpejt pavarësisht se kanë një ekip me performancë të lartë. 

Edhe pse Windows-i merret me mashtrim, praktikat si të kenë shumë programe të hapura, instalimi ose çinstalimi i papërgjegjshmërisë, tema të panevojshme që shihen pintones, ata na bëjnë fajtor për mosfunksionimin e pajisjeve.

Ndodh atëherë, që kur të fillojmë një proces të atyre që përmenden në fillim, procesori do falimentojnë kokosit duke kërkuar për t'i dhënë përparësi kësaj mbi programet e tjera në përdorim. Pak opsionet tuaja për të optimizuar janë kujtesa RAM, kujtesa video (e cila shpesh ndahet), nëse ka një kartë grafike, nxirr diçka nga ajo, në varësi të llojit të diskut të ngurtë dhe gjërave të tjera, ankimi i mëshirshëm mund të jetë më i vogël.

GPU, proceset paralele, Isshtë njësoj si komuna të vendosë të decentralizojë, koncesionojë ose privatizojë ato gjëra që janë jashtë mundësive të saj, megjithëse janë procese të mëdha, dorëzohen në detyra të vogla. Kështu, bazuar në rregulloret aktuale, një ndërmarrje private i jepet roli i monitorimit të shkeljeve të ndëshkueshme në një mënyrë specifike. Si rezultat (vetëm shembull), qytetari mund ta përmbushë atë kënaqësi të shijshme për t'i treguar brinjët fqinjit që merr qenin jashtë cagarse në trotuarin e tij, i cili ndërton një mur duke marrë një pjesë të trotuarit, i cili parkon makinën e tij në mënyrë jo të duhur, etj. Kompania i përgjigjet thirrjes, shkon në vend, përpunon veprimin, e çon në gjyq, ekzekuton gjobën, gjysma shkon në bashki, tjetra është një biznes fitimprurës.

Kështu funksionon GPU, programet mund të dizajnohen në mënyrë që të mos dërgojnë procese masive në mënyrë konvencionale, por ato shkojnë paralelisht si rutinat e vogla të filtruara.  Oh! e mrekullueshme!

Deri më tani, jo shumë programe po bëjnë aplikimet e tyre me këto karakteristika. Shumica e tyre, ata aspirojnë të arrijnë 64 bit për të zgjidhur problemet e tyre të ngadaltë, megjithëse të gjithë e dimë se Don Bill Gates gjithmonë do të ecë në ato kapacitete duke ngarkuar gjëra të panevojshme në versionet e ardhshme të Windows. Strategjia e Windows përfshin përfitimin nga GPU përmes API-ve të dizajnuara për të punuar në DirectX 11, e cila me siguri do të jetë një alternativë që të gjithë (ose shumica) do ta pranojnë sepse ata do ta preferojnë atë si standard në vend që të bëjnë gjëra të çmendura për secilën markë jashtë OpenCL.

Grafiku tregon një shembull, i cili tregon sesi ndërmjet 2003 dhe 2008 procesori nVidia përmes GPU ka revolucionarizuar aftësitë e tij krahasuar me Intel CPU. Gjithashtu shpjegim i tymosur e ndryshimit.

Por potenciali i GPU është atje, shpresojmë që programet CAD / GIS të marrin lëngun e nevojshëm. Ajo është dëgjuar tashmë, megjithëse çështja më e shquar është d
e Manifold GIS, me karta CUDA, nga nVidia, në të cilën një proces gjenerimi i modelit dixhital të terrenit që zgjati më shumë se 6 minuta u ekzekutua në vetëm 11 sekonda, duke përfituar nga ekzistenca e një karte CUDA. E tymosi atë që i bëri ata fitoni Geotech 2008.

Në përfundim:  Ne shkojmë për GPU, me siguri do të shohim shumë në dy vitet e ardhshme.