Benchmark

Koji nas to drastični pomaci očekuju u doglednoj budućnosti kada je upotreba računara u pitanju? Sudeći prema velikim proizvođačima, jedan od najbitnijih koraka neće biti samo puko povećavanje brzina ili broja jezgara procesora ili grafičkih karti, već implementacija mogućnosti korišćenja sposobnosti grafičkog (ili grafičkih) procesora za proračunavanje. Ovakav korak bi, smatraju oni, doneo mogućnost upošljavanja silnih giga i teraflopsa koji se trenutno ne koriste van igara. Naravno, pošto se GPU-ovi ne oslanjaju na istovetne setove instrukcija kao i centralni procesori, te imaju potpuno drugačiju unutrašnju arhitekturu, potrebno je pribeći raznim optimizacijama softverskog koda. Pod pretpostavkom da su one uspešno implementirane, otvaraju se vrata ogromnom broju novih primena, imajući u vidu da će se gotovo „otključati“ performanse kakve stari koncept nije u stanju da isprati. Ideja je u principu izvanredna, i to nećemo sporiti nijednog trenutka. Na šta će to ličiti u praksi, ostaje da vidimo. Ukoliko je suditi po profesionalnom tržištu, potencijal je ogroman. Beneficije kompletnog postupka se već uveliko koriste za medicinske skenere, vizualizacione sisteme najrazličitijih kategorija, ubrzavanje matematičkih proračuna...Par umešnih programera je u stanju da obradu slika sa skenera, za šta je nekada trebalo nekoliko desetina minuta ili čak nekoliko sati, spusti na nivo od 40-100 sekundi. Komplikovane kalkulacije koje bi regularnim računarima zahtevale nedelje procesorskog vremena pri punom opterećenju sada bivaju svedene na par desetina minuta. Jedan od lepih primera koji ukazuje na koristi ovakve tehnologije jeste Folding@Home inicijativa, koja omogućava da se resursi računara upregnu za potrebe Stanford univerziteta sa ciljem istraživanja metoda za suprotstavljanje jednoj od najvećih pošasti 21. veka – raku. Nakon Playstation 3 čipova, čiju procesorsku snagu korisnici mogu „pozajmiti“ na korišćenje za obradu velikih količina podataka, objavljen je odgovarajući klijent za AMD grafičke karte, a dok ovo pišemo trebalo bi da se ista stvar pojavila za Nvidia GeForce čipove. Ipak, kada se govori o ovom tržištu, mora se imati u vidu da se radi o profesionalnim primenama, sa specifičnim optimizacijama usko vezanim za tačno određene potrebe. Koliko smo blizu ili daleko od efikasne general purpose upotrebe, sa naglaskom na – efikasne? Vidimo koliko traje optimizacija softvera za višejezgarne procesore, a ako se po jutru dan poznaje... Pride, radi se o potpuno dominantnoj tehnologiji, koju guraju najveći proizvođači, a ne samo proizvođači grafičkih čipova, sa teoretski daleko jasnijim beneficijama u svakodnevnoj upotrebi za sve tipove korisnika. Naravno, nikako nećemo reći da je multi-core optimizacija na niskom nivou, ali treba imati na umu kada se sa tim tipom arhitekture krenulo i koliko je trebalo da cela priča zaživi u ozbiljnijoj meri. Za razliku od profesionalnog tržišta, gde se reaguje brzo, hitro, gde vreme znači novac, a gore opisane beneficije su neizmerno drastičnije, consumer sektor reaguje daleko sporije, ima raznolike potrebe, i generalno gledano najviše pati od tipičnog problema PC industrije – svođenja na najmanji zajednički sadržilac. Stoga se usuđujemo da prognoziramo da će prelazni period trajati još duže. Naravno, osim ukoliko svi zainteresovani ne budu složno pogurali tehnologiju u drastičnijoj meri.

 { NVIDIA je uložila dosta napora da se CUDA inicijativa dovede na nivo upotrebljive i vrlo impresivne tehnologije koja se već sada može konkretno upotrebiti u praksi. Uskoro će i Photoshop operacije preuzeti fenomenalno jako jezgro GPU-a, a uskoro će uslediti i drugi programi. Ako se drajver layer za, recimo, CUDA „engine“ ubaci u sledeću verziju Visual Basic-a, u kome se piše veći deo softvera koji koristimo – uskoro neće biti važno koji CPU u sistemu imate, već će svi više voditi računa o grafičkom podsistemu. Zamislite da i ljudi kojima je samo procesorska snaga bitna, počnu da posmatraju GPU kao način da ubrzaju svoj posao, kada i „neigrači“ krenu da rade upgrade ne dodavanjem memorije i bržeg CPU-a, već kupovinom nove ili druge po redu grafičke kartice...! Koliko je to tržište za kompanije NVIDIA i AMD!? } – komentar urednika

Tu dolazimo do jednog od ključnih faktora cele priče – najvećeg proizvođača čipova na svetu, kompanije Intel. Mislite da Intel neće imati interesa da pogura kompletnu GPGPU (general purpose GPU) priču? Varate se... Intel se vraća na tržište disktretnih grafičkih karti, i to na velika vrata. Sećate li se APG-a (Accelerated Graphics Port) standarda? Svojevremeno je Intel, sa prevashodnim ciljem da pogura novo rešenje specijalno namenjeno grafičkim kartama, preplavio tržište pristupačnim i740 kartama koje su podržavale AGP. Bila su to relativno skromna rešenja, solidnih performansi u tadašnjoj srednjoj klasi koja su poslužila kompaniji Intel da ostvari svoje ciljeve, ali i korisnicima koji su ih kupovali zbog veoma niske cene (kartica je bila srazmerno malo sporija od NVIDIA Riva 128 akceleratora, ali i do tri puta jeftinija) . Od tada se Intel ograničio isključivo na grafiku integrisanu u čipsetovima, namenjenu poslovnim i nezahtevnim korisnicima, koja iscrtava grafiku u operativnom sistemu... i ne mnogo preko toga. Sada se, međutim, sprema come-back, zahvaljujući projektu Larrabee (kodna oznaka novih grafičkih procesora koje Intel priprema). U međuvremenu je tržište diskretne grafike bilo prepušteno kompanijama Nvidia i ATI (sada grafičko odeljenje AMD-a), koji su de facto bili u potpunosti dominantni u ovom tržišnom segmentu. Oni su bili ti koji su određivali pravila, usmeravali kompletno tržište i – jednostavno prodavali najviše čipova kada je ne-integrisana grafika u pitanju. Sada će ipak dobiti veliku konkurenciju, jer se najveći proizvođač čipova na svetu vraća na to tržište, sa ciljem da pogura kompletnu GPGPU priču i ubrza prihvatanje tehnologije na globalnom nivou. Larrabee i GPGPU su tesno povezani iz očiglednih razloga. Intel-ovo rešenje će doneti otklon od aktuelnih pristupa koje promovišu Nvidia i AMD, utoliko što će se oslanjati na određeni broj mini-jezgara koja podržavaju x86 instrukcije, a klasa čipova će se dobijati prostim skaliranjem broja ovih mini jezgara – što je njih više, to su bolje performanse, a samim tim će se dobijati i uređaj više klase. Tako ćemo imati grafičke karte sa 4, 8, 16 ili nekim drugim brojem jezgara. U teoriji, zanimljivo zvuči. Intel tvrdi da će nove karte doneti revoluciju u svom tržišnom segmentu, ali u poslednje vreme to čak i Genius tvrdi za svoje miševe, na primer, pa ćemo zadržati pravo da ostanemo skeptični. Pesimizam se uvećava ukoliko uzmemo u obzir neke nezaobilazne faktore. Sa jedne strane, grafičke karte se uglavnom kupuju sa ciljem igranja na računaru, osim low-enda, gde ulaze u obzir neki drugi faktori (akceleracija za HD video, na primer). Svako ko se iole igra dobro zna koliko samo mali otklon od relativno ustaljene arhitekture znači odricanje od optimizacija za istu, sa osetnim posledicama po performanse. Optimizacije su ključ svega, a one se sa mukom izvode i za relativno slične modele koje nude AMD i Nvidia i prilično smo skeptični da će programeri sada pojuriti da rade na potpuno drugačijem konceptu. Tu je i (standardan) problem drajvera, a poznavajući praksu Intela koji je neretko čekao i po godinu dana samo da bi dodao podršku za neku stvar koju je reklamirao da će biti hardverski ugrađena u sam čip, skloni smo da pretpostavimo da će i sa te strane dolaziti do određenih peripetija.
Konačno, ono najbitnije jesu performanse. Za razliku od arhitekturnih rešenja, koja su i dalje u sferi nagađanja, Intel je dao određene informacije u vezi sa performansama. Slajdovi kompanije otkrivaju da je cilj ostvariti deset puta bolje performanse od integrisanih grafičkih čipova u prvoj generaciji Larrabee karti. Deset puta? Pa to je na nivou jednog 8600 GT. Pride, Intel karte se najavljuju tek za kraj 2009. i početak 2010. godine, dok se pretpostavlja da će prve isporuke semplova uslediti krajem tekuće godine. Takođe, najavljuje se da će se u perspektivi, zahvaljujući skalabilnosti arhitekture, dostići jedan teraflops, koliko  Nvidia i AMD praktično već nude u svojim top modelima. Ostaje da se vidi hoće li programiranje i izvlačenje maksimuma performansi biti olakšano, zahvaljujući specifičnoj arhitekturi, kao i koliko ćemo koristi od toga imati u svakodnevnim aplikacijama, ali to opet spada u domen „sačekajmo, videćemo“. Ne bismo bili fer kada ne bismo rekli da neke tehnologije koje će biti podržane, kao što je ray tracing, ne izgledaju impresivno. Više puta su korišćene konvertovane igre kao što je Quake 3, kojom prilikom su demonstrirane razlike između „običnih“ i kovertovanih verzija. Ukoliko su postojali razlozi za skepsu u smislu kvaliteta koji bi donela implementacija nove tehnologije, usled toga što se radi o starijim naslovima gde se razlika ne može baš najbolje proceniti, odskora oni ne postoje. Održana je i prezentacija jednog nivoa igre nove generacije Enemy Territory: Quake Wars, gde su se jasno videle beneficije od korišćenja ray tracing-a, tehnologije koja donosi novi nivo fotorealizma i koja do sada nije korišćena u igrama zbog ogromne zahtevnosti. Prikazani demo takođe nije briljirao po performansama, ali se zbog ranog stadijuma tehnologije to može oprostiti. Naravno, Ray tracing neće biti korišćen samo za igre, već i za daleko ozbiljnije primene u medicini, nauci, finansijama, industriji... Isto važi i za tehnologiju u globalu.

Vrlo bitan korak za kompletnu industriju jesu najave kompanija Adobe i Apple da će u svojim proizvodima podržati akceleraciju korišćenjem GPU-ova. Adobe takvu mogućnost priprema za svoj Creative Suite 4 programski paket, a održao je i demonstraciju na kojoj su obrađivane slike ogromnih veličina – konkretno, radilo se o slikama veličine 2 GB, u rezoluciji od 442 ppi, sa kojima je baratano kao da se radi o malenim sličicama. Takođe, Apple će ubaciti podršku za ubrzavanje kalkulacija pomoću GPU-a na nivou operativnog sistema. Novinu će doneti Snow Leopard operativni sistem kompanije Apple, koji bi trebao da stigne krajem sledeće godine, taman zajedno sa Larrabee grafičkim kartama.

O svemu ovome će se, nadamo se, znati nešto više za manje od dva meseca. Tada bi Intel trebalo da na Siggraph 2008 manifestaciji predstavi mnoštvo novih detalja u vezi sa Larrabee kartama. Naravno, konkurencija radi punom parom, a upravo zahvaljujući naporima koje su uložili AMD i Nvidia, kompletna priča je postala interesantna IT industriji. Upošljavanje ogromne snage kojom raspolažu kompleksni GPU-ovi je postalo jedna od najbitnijih stavki kada se radi o budućnosti računara, i po svemu sudeći će promeniti način na koji ih koristimo. Bojimo se samo jedne stavke – tranzicionog perioda. Takođe, plašimo se da će taj period koji će neminovno patiti od raznih dečijih bolesti trajati dugo. Situacija se komplikuje ulaskom Intela sa svojim kartama potpuno drugačije arhitekture. Koliku prednost one donose, vreme će pokazati. Cela ideja je odlična, ali potencijalne opasnosti od otezanja, veštačkog diferenciranja, problematičnih optimizacija i nivoa upotrebljivosti u svakodnevnim aplikacijama koje znače prosečnom korisniku jesu stavke koje daju razloga za brigu. Znamo da su u gigantima ovoga svesni, a nadamo se i da će ozbiljno poraditi na tome. Dosta zavisi i od ciljeva koje su sebi postavile kompanije, a koje mi ne možemo znati. Da li Intel samo želi da pogura GPGPU priču na globalnom nivou, pa da se ponovo tiho povuče, slično kao sa i740? Ili možda planira da napravi dar-mar u kompletnoj industriji i potpuno promeni način funkcionisanja, na primer u gejming segmentu? Da li će Nvidia i AMD imati volje i snage (pa i novca) da izdrže novi rat na grafičkom tržištu? Ili će sve biti pozicionirano u posebne segmente, sa jasnim naglaskom koji je proizvod kom segmentu namenjen, nakon čega bi se ispostavilo da Intel neće biti tolika konkurencija kao što se sada čini? Ili će Intelova ideja „slavno“ propasti? Više ćemo saznavati kako vreme bude odmicalo.