nestorov uroš-prs-seminarski

Smer : Raunarska tehnika Predmet : PARALELNI RAUNARSKI SISTEMI

SEMINARSKI RAD

NVIDIA-CUDA

Student: Uro Nestorov 541/2010

Profesor: Sinia Rani

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAaak, 2012.

Sadrzaj:1.Uvod..........................................................................................................................................3

2. NVIDIA CUDA upotrebi grafiku na pametniji nain........................................43. GPU akceleracija - Autodesk AutoCAD 201.................................................................6

4. NVIDIA CUDA performanse - Autodesk 3DS MAX 2011...................................95. NVIDIA CUDA performanse - Adobe Premiere Pro CS5......................................11

6. NVIDIA CUDA performanse - Adobe Photoshop CS5........................................14 7. NVIDIA CUDA performanse - MainConcept Reference 2.1.............................168. NVIDIA CUDA performanse - CyberLink MediaEspresso 6................................18 9. NVIDIA CUDA performanse Musemage..................................................................20 10. Zakljuak.............................................................................................................................22

1.UVOD

2

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDANajjednostavnije reeno, ova tehnologija omoguava procesoru koji se nalazi na grafikoj kartici da asistira glavnom procesoru u raunaru prilikom matematikih prorauna, to rezultuje znaajnim ubrzanjem rada aplikacija koje koriste prednosti CUDA tehnologije. Kako sve to izgleda u praksi i kakve koristi moete imati od CUDA tehnologije, saznajte u ovom lanku koji na jednostavan i razumljiv nain objanjava kako sve to radi. Verovatno ste ve primetili da nVidia insistira na CUDA tehnologiji koju podravaju njihove grafike kartice poev od serije 8.

2. NVIDIA CUDA upotrebi grafiku na pametniji nain3

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAProlo je ve dve godine od kada smo zapoeli sa eksperimentima testiranja upotrebe grafike kartice u svakodnevno korienim aplikacijama. Na poetku, bilo je zaista teko pronai softver koji koristi potencijal grafikih procesora. Nvidia je zapoela pionirski posao ubeivanja korisnika i softverskih kompanija u cilju efikasnosti reenja korienja modernih grafikih proesora za svrhe kompleksnih prorauna. Poelo je sa stidljivim eksperimentima najpoznatijih softverskih kua i ogranienom upotrebom GPU akceleracije. Ispostavilo se da cela pria nije samo marketinki trik ve jedan sasvim drugaiji pristup u korienju modernih PC raunara. U sri celog projekta je pametnija raspodela posla izmeu centralnog i grafikog procesora. Upotreba raunara i raspoloivih resursa na taj nain omoguava daleko efikasniji rad u aplikativnom i sistemskom okruenju. Kompletan pristup koji se zasniva na iskorienju snage grafikih procesora je krajnje logian. Snaga velikog broja programabilnih jezgara ili ejder jedinica se upoljava za matematiki intezivne operacije. U pitanju je istivremeno ili paralelno izvravanje velikog broja slinih, uproenih instrukcija. Na ovaj nain se rastereuje rad centralnog procesora koji e za to vreme mnogo lake i bre obavljati neke sistemske operacije. Naravno, tu je i opcija da ukoliko vam treba kompletna procesorska snaga za to bre proraune, istovremeno koristite potencije zdruenog rada CPU i GPU ipova.

U poetku je bila samo NVIDIA sa CUDA podrkom a zatim se pridruio i AMD/ATI sa OpenCL standardom. Ipak, Nividia je bila daleko agilnija i uspenija prilikom lobiranja softverskih kua. Trenutno stanje stvari je takvo da veliki broj aplikacija koje svakodnevno koristimo poseduje neku od optimizacija za ubrzanje odreenih operacija korienjem Nvidia CUDA tehnologije. AMD zaostaje u tom pogledu za Nvidiom jer u velikom broju sluajeva podrka postoji ali je nedostupna ili se posebno naplauje. Takav nain primene naprednih karakteristika VGA adaptera Nvidia je preleala sa Quadro serijom kartica ali je u poslednje vreme dopustila da se mnogo toga zahvaljujui CUDA programskom interfejsu, uradi i na klasinim GeForce grafikim karticma. Od toga su svakako najvie koristi imali korisnici koji svoje PC raunare upotrebljavaju u profesionalne svrhe ali i napredniji korisnici koji se trude da zaplove malo ozbiljnijim vodama napredne upotrebe PC raunara.

4

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDA

Nvidia GeForce GTX 570 Iskoristiti snagu grafikih kartica nije tako lako kako se to ini na prvi pogled. Pre svega potrebno je pronai ili proveriti da li vaa omiljena alpikacija koristi prednosti GPU akceleracije. Onda utvrditi nain kako to ini i na kraju uraditi potrebna podeavanja kako bi imali i konkretne koristi od korienja grafike kartice. To je poput lenika skrivenog u okoladnoj bomboni. Na prvi pogled korist i zadovoljstvo upotrebom GPU akceleracije nije vidljivo i valja se malo pomuiti ali kada jednom osetite blagodeti GPU akceleracije, teko ete se odvii od ove pogodnosti i mogunosti iskorienja dodatne snage grafikih kartica. Upravo zbog toga smo reili da skoro dve godine nakon prvog testa u strogo ogranienom softverskom okruenju retkih aplikacija koje su podravale CUDA tehnologiju se vratimo na scenu aplikativnog softvera i vidimo ta su sve programeri u meuvremenu uradili, te kako moemo dodatno iskoristiti snagu instaliranih grafikih kartica za potrebe ubrzanog rada programa koje svakodnevno koristimo a ne samo za igranje 3D igrica.

Nvidia GeForce 560 Ti5

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDASituacija je danas daleko bolja u smislu broja raspoloivih aplikacija i njihove GPU podrke. Skoncentrisali smo se samo na najpopularnije u svojoj oblasti upotrebe tako da smo testove izvrili na programima poput: AutoCAD 2010, 3DS Max 2011, Adobe Photoshop CS 5, Adobe Premiere Pro CS5 i drugim. Ovaj test se odnosi iskljuivo na korienje obinih grafikih kartica ili kako to mnogi kau 3D igrakih modela iz Nvidia GeForce i AMD Radeon serije. Situacija sa profesionalnim Nvidia Quadro i AMD FireGL je drugaija i o tome smo ve pisali u par prethodnih testova. Dakle elja nam je da vidimo u kojoj meri moemo iskoristiti snagu svakodnevno prisutnih i cenovno dostupnih VGA modela. Krenuemo korak po korak i objasniti nain na koji podesiti i iskoristiti snagu vae grafike kartice u svakoj od korienih aplikacija.

3. GPU akceleracija - Autodesk AutoCAD 2010Najpopularnija aplikacija za CAD/CAM projektovanje i potrebe manipulacije sa 3D objektima uveliko koristi snagu prisutnih grafikih kartica u PC sistemu. U okviru Options menija otvorite System jeziak i u okviru 3D Performance sekcije kliknite na Performance Settings taster.

Klikom na ovaj taster ulazite u Adaptive Degradation and Performance Tuning meni. Iskljuite opciju Adaptive degradation i sa desne strane potraite i kliknite na taster Manual Tune.

6


Otvorie se novi meni Manual Performance Tuning. Ukljuite opciju Enable hardware acceleration dok e u okviru opcije Driver Name ostati generiki Autodesk drajver.

U sluaju da posedujete profesionalne grafike kartice poput NVIDIA QUADRO ili AMD FireGL modela u okviru ovog menija bi izabrali odgovarajui drajver koji spomenuti proizvoai specijalno ispuruuju uz ove, profesionalne modele grafikih kartica. Meutim, ak i sa obinim7

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDANvidia GeForce i AMD Radeon modelima uz podeavanja koje smo objasnili, dramatino ete ubrzati operacije sa 3D objektima. Klasino iscrtavanje 2D vektora ne dobija preterano u pogledu performansi jer se ionako brzo izvrava zahvaljujui dananjoj generaciji modernih i ultra brzih CPU procesora. Kliknite na OK i izaite iz ovih menija. Izaite iz AutoCAD aplikacije da bi ste primenili uinjena podeavanja. Startujte ponovo AutoCAD 2010 program i uivajte u mogunostima iskorienja naprednih mogunosti vaih 3D kartica. AutoCAD zna itekako dobro da koristi resurse grafikog procesora. Prilikom prikaza i manipulacije sa kompleksnim 3D objektima angaovanje GPU resursa se penje i do 100%. Naravno ovo se deava samo u pojedinim trenutcima najveeg optereenja dok je prosek znaajno manji. Jednako dobro koristi Nvidia GeForce kao i AMD /ATI Radeon reenja. Dakle tkz. igrake 3D kartice moete prilino dobro iskoristiti u AutoCAD 2010 okruenju zahvaljujui optimizaciji drajvera i njihovoj primeni, jo jednom naglaavamo, u 3D operacijama, pri emu ostvarujete dramatino ubrzanje performansi i prilino veliku utedu u vremenu. AutoCAD 2010 - 3D performanse

AutoCAD 2010 - 2D performanse

8

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAIz dobijenih rezultata vidimo da su grafike performanse u tkz. 2D reimu rada praktino identine. AutoCAD ak i u situaciji iskljuene GPU podrke koristi neke osnove hardverske 2D akceleracije poput BitBLOCK funkcije pre svega za pravilni ispis sadraja na ekranu. Ipak nema nikakvih sutinskih dobitaka performansi u 2D reimu rada. Sasvim je razliita situacija prilikom rada se kompleksnim 3D objektima. Hardverska 3D akceleracija i korienje GPU procesora doprinose znaajno brem radu i velikoj vremenskoj utedi. Razlike su dramatine!

4. NVIDIA CUDA performanse - Autodesk 3DS MAX 2011Najpopularniji program za 3D rendering i animaciju u svom klasinom izdanju nema podrku za obine Nvidia GeForce ili AMD Radeon kartice. Bilo je dosta govora o tome kako e 3DS Max 2011 konano dobiti podrku za CUDA standard ali se to ipak nije desilo u najnovijoj oficijelnoj verziji programa. Konano, izlaskom Autodesk Subscription Advantage Pack dodatka ili jednostavno reeno Service Pack 1, 3DS Max 2011 je dobio podrku za CUDA tehnologiju kroz iray rendering tehniku i moe da iskoristi snagu Nvidia GeForce kompatibilnih modela VGA kartica. Odmah vidite da kada je u pitanju 3DS Max 2011 i GPU podrka, Nvidia GeForce stoji daleko bolje od AMD Radeon modela koji su ostali potpuno van podrke ili bilo kakve upotrebe OpenCL tehnologije.

iray rendering tehnologija je praktino dodatni modul za generisanje fiksnih scena sa mnotvom svetlosnih izvora gde 3DS Max koristi mogunosti paralelnog procesiranja Nvidia CUDA tehnologije. Od sada je korisnicima koji imaju pretplatu na 3DS Max 2011 omogueno da kroz korienje Nvidia CUDA tehnologije i odgovarajuih GeForce kartica ostvare daleko veu brzinu u radu i na taj nain bez mnogo muke dobiju foto-realistine scene. Ova tehnologija podrava Autodesk Materials biblioteku, IES profil svetlosnih izvora kao i potpuno prirodni fiziki model prelamanja svetla i njegovog emitovanja sa razliitih tekstura. Scene ovog tipa su izuzetno9

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAzahtevne zbog velikog broja prorauna pa hardverska podrka na nivou grafikih procesora u velikoj meri pomae drastinom skraenju vremena u sluaju scenarija sa kompleksnim svetlosnim efektima unutar same scene koja se renderuje.

Upotreba iray modula je krajnje jednostavna. Izaberite iray rendering mod unutar mental ray rendering opcija koje se nalaze u Rendering Setup meniju. Skreemo vam panju da sama scena mora biti na neki nain optimizovana za iray u smislu korienja velikog broja nezavisno definisanih svetlosnih izvora jer u protivnom neete osetiti ubrzanje. Takoe, bitno je napomenuti da kroz iray moete zajedniki koristiti snagu grafikog i centralnog procesora. Za to e vam biti potrebna posebna skripta koja vam dozvoljava podeavanje upotrebe raspoloivih resursa. Pomou skripte odreujete da li e CPU sa raspoloivim jezgrima sam raditi ili u kombinaciji sa GPU ipom ili e pak samo GPU renderovati zadatu scenu. Na test se sastojao u merenju vremena i brzine 100 prolaza test scene. Upotreba resursa grafikih procesora je maksimalno intezivna korienjem iray tehnologije tako da je prilikom renderinga angaovan kompletan potencijal CUDA jezgara a optereenje GPU ipa je zakucano na 100%. Zanimljivo je i vredno pomena da iray zna da prepozna i iskoristi potencijale paralelno vezanih Nvidia grafikih kartica u SLI konfiguraciji i pri tome e maksimalno koristiti resurse svih raspoloivih GPU ipova. Ovo je jedan od retkih scenarija koji dozvoljava iskorienje snage SLI konfiguracija u sutuacijama koje nisu vezane iskljuivo za 3D igranje. 3DS Max 2011 iray CUDA rendering10


Koristili smo iray scenu i 100 prolaza kako bi uporedili brzinu testiranih ureaja. Vidimo da je CUDA podrka dramatino bra a to je od kljunog znaaja prilikom renderinga fotorealistinih scena koje su vrlo zahtevna operacija u realnom radu. Obzirom da se ovakve scene renderuju i po nekoliko asova asistencija Nvidia GeForce kartica je od kljunog znaaja. Iz priloenih rezultata vidite koliko AMD Radeon kartice zaostaju jer ih aplikacija praktino i ne koristi te predstavljaju potpuno neiskorieni potencijal a to je prava teta. Zbog toga dobro treba povesti rauna prilikom konfiguracije PC sistema ukoliko nameravate da se bavite 3D modeliranjem i animacijom!

5. NVIDIA CUDA performanse - Adobe Premiere Pro CS5Poput svih aplikacija u poslednjem izdanju Adobe Creative Suite 5 paketu tako je i Premiere Pro CS5 dobio podrku za korienje snage grafike kartice. Obino se ona zasniva na OpenGL podrci ali Premiere Pro CS5 ide korak dalje jer njegovo Mercury jezgro koristi prednosti grafike akceleracije Nvidia CUDA tehnologije ali isto tako dobro upoljava istovremeni rad svih raspoloivih CPU jezgara i eventualno prisutne Intel Hyper Threading tehnologije. Jo jednom je Nvidia za korak ispred AMD-a kada je u pitanju podrka tako da kombinacija Nvidia GeForce grafikih kartica i Intel Core tehnologije prua najvie performansi kada je u pitanju Adobe Premiere Pro CS5.

11


Da bi iskoristili snagu raspoloivih Nvidia GeForce reenja neophodno je fino podeavanje Adobe Premiere Pro CS5 aplikacije. U izvornoj verziji programa, nakon same instalacije, podrano je samo par grafikih kartica i to etri modela iz Nvidia Quadro FX i CX serije profesionalnih akceleratora i samo jedan, sada ve vremeni, GeForce GTX 285. Zbog toga je potrebno u listu podranih modela ubaciti i model koji vi posedujete.

Za ovu operaciju je potrebno iz Command Prompt-a ui u direktorijum gde ste instalirali Adobe Premiere Pro CS5. Obino je to sledea putanja ukoliko ste prihvatili predloene podatke prilikom instalacije i pri tome niste nita menjali u vezi putanje instalacije C:\Program Files\Adobe\Adobe Premiere Pro CS5. Kada uete u ovaj direktorijum pokrenite aplikaciju GPUSniffer i ona e vam prikazati taan naziv modela vae kartice, resurse kojima raspolae i da li je kompatibilna sa podranom CUDA tehnologijom. Dobro obratite panju na deou kome se daje taan opis kartice odnosno CUDA ureaja. Taj naziv treba tano prepisati pri tome potujui redosled malih i velikih slova!

12


Vratite se u Windows Explorer i klasini tip navigacije. Uite u Premiere Pro CS5 direktorijum (C:\Program Files\Adobe\Adobe Premiere Pro CS5) i pronaite cuda_supported_cards.txt fajl te ga editujte u Notepad-u. Na vrhu dokumenta u kome su nabrojani podrani GeForce modeli kartica dodajte tain naziv vae Nvidia CUDA kartice, tano onako kako je GPUSniffer prepoznao. U naem sluaju to izgleda ovako:

Snimite uinjene izmene i izaite iz Notepad programa. Izaite iz Premiere Pro CS5 aplikacije pa je ponovo startujte kako bi jezgro programa prihvatilo nova podeavanja. Od sada e Adoboe Premiere Pro CS5 koristiti snagu raspoloivih CUDA jezgara. Brzinski dobici su prilino veliki naroito imajui u vidu prirodu posla koji se obavlja u ovom programu. Uostalom pogledajte dobijene rezultate:

13


AMD Radeon kartice ostaju neiskoriene dok Nvidia GeForce modeli duplo skrauju vrme renderinga video scena i primenjenih efekata. Stepen iskorienja grafikog rocesora nije tako veliki to se moe videti i po tome da su dobici izjednaeni kod video kartica iz razliitih klasa. Ipak i sa ovako malim angaovanjem GPU-a, ukupno vreme produkcije konanog video fajla je mogue prepoloviti!

6. NVIDIA CUDA performanse - Adobe Photoshop CS5Adobe Photoshop CS5 je ve dobro poznat po svojoj OpenGL podrci i ubrzanju odreenih funkcija korienjem snage grafikih procesora. Posebno je vidljiv kvalitet i brzina kod najee korienih operacija poput uveanja (zoom). Meutim tu su i mnogobrojne druge pogodnosti naroito prilikom primene odreenih dodatnih filtera koji imaju estu upotrebu u DTP industriji. Filteri takve vrste koriste CUDA tehnologiju i prilino ubrzavaju odreene operacija naroito ukoliko radite sa fotografijama velikih formata kako bi ste postigli to veu preciznost prilikom tampanja.

14

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAJedan od takvih filtera je Buty Box firme Digital Anarchy. Ovo je filter za obradu fotografija i retuiranje koe osoba koje se nalaze na fotografijama. Postanite 10 godina mlai u roku od samo 1 minut. Ovako bi se u najkraem mogao opisati efekat primene ovog filtera koji koristi Nvidia CUDA akceleraciju. Filter se jednostavno instalira i automatski se dodaje u listu raspoloivih filtera koji se prozivaju iz istoimenog (Filter) menija Photoshop CS5 aplikacije.

Zanimljivo je da je Nvidia izdala itavo upustvo kako sami moete napraviti GPU CUDA ubrzane Photoshop filtere. Koristei arhitekturu modernih Nvidia GeForce procesora i CUDA tehnologiju paralelnog izvrenja, moete dramatino ubrzati izvravanje velikog broja operacija prilikom obrade fotografija. Primena filtera koji su raunski zahtevni moe se ubrzati uz pomo korienja GPU akceleracije i njene implementacije u Photoshop radno okruenje. Tada se osim na kvalitetu dobija i na brzini izvrenja ovih operacija. Ukoliko vas interesuje nain na koji moete ukljuiti Nvidia CUDA ubrzanu primenu filtera u Photoshop okruenju, ispratite sledei link: http://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/Photoshop/CUDAFilters4.pdf Test se sastojao u primeni Buty Box filtera na fotografiju rezolucije 10K gde je prikazan portret u krupnom planu. Pritiskom na odgovarajue dugme kreiramo Auto-Mask koji e automatski analizirati fotografiju i odrediti gde e primeniti filter. Potom se kreira maska na osnovu podataka i podeavanja za toniranje boje koe. Maksa odreuje koje e povrine koe biti dodatno obraene i umekane. Nakon toga moete sami odrediti nivo umekanja i kliknite na OK kako bi efekat bio primenjen na orginalnu Photoshop fotografiju koja e biti potom izrenderovana i prikazana u standardnom Photoshop ekranu.

15

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAAdobe Photoshop CS5 Beauty Box GPU test

Jo jedna ubedljiva pobeda primene Nvidia GeForce kartica u scenariju korienja uobiajenih aplikacija. Zanimljivo je videti da Photoshop donekle koristi OpenGL funkcije sa Radeon karticama ali su one daleko, daleko slabije od CUDA optimizacije. Nvidia GeForce se jo jednom pokazala kao pametniji izbor i kartica sa generalno boljom upotrebljivou i performansama u poreenju sa AMD Radeon konkurencijom.

7. NVIDIA CUDA performanse - MainConcept Reference 2.1MainConcept je vodei svetski isporuilac softverskih reenja za audio i video kodiranje, dekodiranje, konvertovanje i softverskih aplikacija za prenos multimedia sadraja. MainConcept softverska reenja se nalaze u osnovi najpopularnijih profesionalnih i korisnikih programa dananjice. MainConcept nudi set monih alata za dekodiranje kao i codec dodataka za digitalnu media obradu. Zbog toga ga koristimo kao osnovni alat za konverziju razliitih video formata.

U svom najnovijem izdanju MainConcept 2.1 poseduje Reference 2.1 CUDA H.264/AVC konverter u obliku dodatka za aplikaciju koji omoguava hardversko ubrzanje procesa video kodiranja korienjem snage Nvidia grafikih procesora sa podrkom za CUDA tehnologiju. Podrani su modeli iz serije Quadro, Tesla, GeForce i ION linije proizvoda. U sluaju korienja16

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDANivida CUDA tehnologije dramatino se smanjuje zauzee CPU resursa i na taj nain oslobaa centralni procesor za potrebe obavljanja nekih sistemskih operacija na nivou operativnog sistema. GPU e zahvaljujui svojoj paralelnoj struktutri velikog broja CUDA jezgara pokrenuti izvravanje na hiljade nizova instrukcija istovremeno. Zahvaljujui stalnom napretku i ubrzanom progresu tehnologije modernih grafikih procesora sve vie se koristi prednost snage GPU ipova za poslove video kodiranja i konverzije to u velikoj meri olakava rad kako krajnjih korisnika tako i profesionalnom tritu u sluajevima naunih simulacija, istraivanja, kreriranja sadraja, medicini. U sluaju obinih korisnika CUDA modul osetno ubrzava operacije konverzije kunih snimaka u H.264/AVC format visoke definicije i pri tome smanjuje optereenje CPU-a omoguujui da radite i neke druge stvari dok u pozadini konvertujete video.

Upotrebom MainConcept Reference CUDA H.264/AVC aplikacije omogueno vam je lako i brzo konvertovanje MPEG-2, VC-1, H.264/AVC formata. Korisnici e osetiti znaajne dobitke u brzini od 8x prilikom obrade video klipova u standardnoj rezoluciji do 4x u sluaju HD video materijala u poreenju sa standardnim H.264 postupkom koji koristi samo CPU procesor. Da bi iskoristili prednosti GPU akceleracije potrebno je da posedujete odgovarajuu Nvidia GeForce karticu sa podrkom za CUDA tehnologiju. To moete proveriti sa CUDA-Z alatom koji e na vrlo brz nain analizirati vau grafiku karticu i eventualno prisutnu podrku za CUDA tehnologiju. Potrebno je da instalirate baznu MainConcept Reference 2.1 aplikaciju a potom i CUDA H.264/AVC dodatak koji e iskoristiti potencijale vae grafike kartice. Prisutnost odgovarajuih Nvidia CUDA drajvera u sistemu se podrazumeva (minimum NVIDIA Driver v196.47 verzija)! Podrka za AMD Radeon kartice u ovom trenutku ne postoji, odnosno tek je u fazi razvoja. MainConcept Reference 2.1 sa CUDA optimizacijom prilino veto koristi resurse Nvidia GeForce procesora optereujui ih ak i do 40%. Pri tome donosi znaajna ubrzanja uz istovremeno rastereenje centralnog procesora.17

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAMainConcept Reference 2.1 GPU konverzija

CUDA modul koji ubrzava proces konverzije je besplatno dostupan za testiranje i upotrebu dok je odgovarajui OpenCL modul za podrku AMD Radeon karticama jo uvek se razvija i najverovatnije ete morati da ga dodatno platite kada bude zavren. Razlika u performansama postaje oigledna jer sa 40% GPU resursa dobijate i vie nego duplo bolje rezultate.

8. NVIDIA CUDA performanse - CyberLink MediaEspresso 6Stari poznanik i jedan od prvih programa sa zaista odlinom podrkom za GPU akceleraciju. Slui za brzu i jednostavnu konverziju razliitih video formata koji dozvoljavaju da se vai porodini snimci sa HD kamkordera i dgitalnih video aparata, vrlo brzo konvertuju u format pogodan za internet manipulaciju. Media Espresso 6 podrava Nvidia CUDA kao i AMD APP tehnologije omoguujui ogromnu utedu u vremenu prilikom konverzije videa.

18

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAPodrka sa baznim Nvidia drajverima je neto bolja jer omoguuje odmah nakon instalacije, hardversko ubrzanje procesa dekodiranja i kodiranja na GeForce karticama. Kod AMD Radeon modela je situacija neto komplikovanija jer sa osnovnim paketom Catalyst drajvera stie samo podrka za hardversko kodiranje ali ne i dekodiranje. Zbog toga morate da instalirate poseban deo koji je nekada bio poznat pod nazivom AVIVO pakovanje a sada ete ga susresti pod nazivom AMD Media Codec dodatak koji moete preuzeti sa sledeeg linka. Vrlo je vano da preuzemte i instalirate ovaj paket jer ete sa njim dramtino ubrzati ceo postupak konverzije i utedeti sebi prilino vremena.

Upotrebom Nvidia CUDA i AMD APP tehnologije, Media Espresso 6 ubrzava konverziju standardnih i HD video sadraja obavljajui istovremenu konverziju vie fajlova. Pri tome se vri hardversko dekodiranje H.264 i VC-1 video formata, omoguujui brzu produkciju video sadraja za reprodukciju na PSP, iPad, iPod i iPhone platforme. Pri tome e Espresso 6 prilino lepo iskoristiti resurse raspoloivih grafikih procesora optereujui ih i do 50%. MediaShow Espresso 6 YouTube konverzija

19

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDADaleko bolja optimizacija na nivou drajvera u korist nvidia GeForce moela. Mnogo dodatnih radnji kako bi se AMD Radeon kartice odobrovoljile za proces hardverske dekompresije videa su veliki minus i zaista neshvatljiv potez AMD-a kako da odbije najiru korisniku publiku od svojih VGA kartica. Prednost u odnosu na CPU konverziju je ogromna i veoma upeatljiva naroitu u situacijama realnog rada i istovremene konverzije vie video snimaka.

9. NVIDIA CUDA performanse MusemageOvo je program za obradu fotografija koji se u potpunosti oslanja na snagu grafikih procesora. Zahvaljujui filterima ija primena maksimalno koristi snagu GPU paralelnog procesiranja, program poseduje veliku brzinu primene efekata u realnom vremenu. Program je optimizovan za korienje kompletnih GPU resursa tako da efekti nee raditi ukoliko pokuate da ih pokrenete u istom CPU modu. Test se sastojao u primeni razliitih tehnika i filtera unapred definisanih u vidu batch datoteke. Tokom izvrenja testa, Musemage 100% optereuje GPU procesor i prateu logiku na VGA kartici.

Manja vrednost oznaava bolji rezultat. Musmage GPU obrada fotografija

Ovaj program koji predstavlja neki vrstu Photoshop GPU eksperimenta pokazuje da su potencijali upotrebe grafikih kartica u svrhu profesionalne obrade video fotografija ogromne.20

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDAPerformanse programa skaliraju u skladu sa snagom prisutnog GPU procesora. Perofrmanse AMD i Nvidia modela su rangu njihovih pozicija na tritu te u tom pogledu treba i oekivati odreeni nivo performansi.

10. Zakljuak21

Paralelni raunarski sistemi-Nvidia CUDASituacija se dosta promenila u poreenju sa onom od pre dve godine i to u boljem smislu. Upotreba VGA kartica i odgovarajuih grafikih procesora nalazi sve veu primenu meu aplikativnim softverom i programima koji koristi veliki broj korisnika na gotovo svakodnevnom nivou. Sve vie poznatih softverskih kua kao standardnu opciju uvodi podrku za GPU akceleraciju a rezultati ovakvih poteza su oigledni. Podrka za iskorienje hardverskih potencijala GPU 3D akceleratora postaje standardna funkcija na softveru nove generacije i to je situacija koja mora da obraduje svakog istinskog zaljubljenika u PC tehnologije. Konano, VGA kartica i njene mogunosti nisu polumrtvo pare hardvera koje moete koristiti samo u 3D igricama. One su to odavno prestale da budu i konano je dolo vreme njihove pune afirmacije. Jo jedna potvrda za ovu tvrdnju je i izlazak najnovije genracije APU procesora koji kao standardnu opciju podrazumevaju integrisano grafiko jezgro. Do pre par godina ovo je bila gotovo nezamisliva opcija!

Put do afirmacije upotrebe grafikog procesora i VGA kartica nije bio uopte lak a to najbolje znaju kompanije AMD i pogotovo Nvidia koja je napravila pravi proboj u sferi ozbiljne namene i upotrebe grafikih akceleratora. Danas se ovaj trud u koji su mnogi sumnjali, vraa na najbolji nain ovoj kompaniji bez obzira da li je u pitanju klasina PC desktop platforma ili sve popularniji mobilni deo IT trita. Zbog pravilnog shvatanja znaaja uloge softverske podrke u kombinaciji sa naprednim hardverskim mogunostima GPU akceleratora, Nvidia je trenutno u prednosti kada je u pitanju uloga opte namene grafikih kartica. Mnogo vie lobiranja kako bi se CUDA tehnologija implementirala u savremenu generaciju aplikativnog softvera, rezultovala je irokom podrkom za CUDA tehnologiju od rendering, antivirus, preko transkoding i aplikacija za obradu fotografija, ubrzanja reprodukcije videa pa do naune i medicinske primene. CUDA tehnologija se ne zaustavlja a ve koliko sutra nividia e predstaviti CUDA 4.0 standard koji uvodi jo vee olakice programerima i timovima za razvoj softvera i implementacije CUDA tehnologije.

22


AMD sa druge strane stoji neto loije jer je i manje bio aktivan po pitanju obezbeenja iroke podrke za OpenCL standard. Rezultat je loija podrka za Radeon modele koji nikako da se afirmiu u najpopularnijem segmentu softverskih aplikacija iako ruku na srce, imaju odline hardverske predispozicije koje su jednako dobre poput onih na Nvidia GeForce karticama. Upravo se na njihovom primeru vidi koliko je vano paralelno razvijati hardverska i odgovarajua softverska reenja za njihovu primenu. Bez ove sinergije nema trinog uspeha. I na kraju ostaje zakljuak koji potvruje jo jednom staro pravilo. Pre nego to krenete u nabavku VGA kartice dobro odmerite vrstu potreba i vaih elja koje elite da upotpunite kupovinom VGA adaptera nove generacije. AMD Radeon kartice e jo neko vreme biti pre svega izbor igraki orijentisanih korisnika dok sa druge strane nova serije Nvidia Fermi kartica serije GeForce 500 postaju sve zanimljivije i loginiji izbor svih onih koji pored igrica ele da ovaj deo svog PC raunara iskoriste i u neke isto tako vanje svrhe profesionalne ili poslovne prirode. Zbog svestranosti i irokog polja namene, Nvidia GeForce kartice nam se nikada nisu inile tako dominante u pogledu svojih mogunosti kao to je to danas sluaj. Nemerljivi doprinost takvoj reputaciji je upravo dala CUDA tehnologija i prava vizija koju su imali u ljudi u razvojnom timu Nvidie. Ona svoju svrhu dokazuje ne samo na klasinim PC raunarima i odgovarajuim Tesla, Quadro i Ge Force proizvodima ve sve vie oduevljava i karakteristikama ultra mobilnih reenja poput onih na ION proizvodima a vidimo da istim putem kree i Tegra 2. Pred CUDA tehnologijom predstoji lepa budunost i jo dosta dokazivanja na radost svih korisnika IT tehnologija!

23

nestorov uroš-prs-seminarski

Documents