CAD / GIS plataformen GPU joan behar

Aplikazio grafikoen erabiltzaile garenok ordenagailuek lan memoria nahikoa izatea espero dugu beti. Honetan, CAD / GIS programak beti zalantzan jarri edo neurtu dira eguneroko jarduerak burutzeko denboraren arabera, hala nola:

• Analisi espaziala
• Irudien zuzenketa eta erregistroa
• Datu masiboak hedatzea
• Datuen kudeaketa geodatabase batean
• Datuen zerbitzua

Ordenagailu tradizionalak ez du asko aldatu azken urteotan, RAM, disko gogorrean, memoria grafikoetan eta abarretan soilik izan diren ezaugarriei dagokienez; baina PUZaren funtzionamenduaren logika jatorrizko diseinua mantentzen du (Horregatik, CPUa deitzen diogu). Desabantaila bat ere izan da, taldeek gaitasunak hazten dituzten heinean, programek itxaropena hiltzea beren burua potentzial berria kontsumitzeko diseinatuta.

Adibide gisa, (eta adibide bakarra) Bi erabiltzaileek ekipamendu eta datuak baldintza berdinak, bat AutoCAD 2010 eta inork Microstation V8i batera, 14 raster irudiak kargatzen pean, aldi berean jartzen, a parcelario fitxategia 8,000 propietate eta konexioa, datu-base espaziala batera Oracle, Galdetu genion galdera:

Zein da bi hauetako bat, makina ez pilatzeko?

Erantzuna ez dago berrikuntzan, programa garatzeko modua besterik ez da, hori ez baita AutoDesk Maya-rekin gertatzen, gauza eroagoak egiten baititu eta errendimendu hobea ematen baitu. PCa ustiatzeko modua berdina da (orain arte bi programen kasuan), eta horretan oinarrituta programak grabatzen ditugu, lan egiteko erabiltzen ditugulako, eta asko. Horrela, ordenagailu batzuk ordenagailu, lanpostu edo zerbitzari tradizionalak bezala ezagutzen dira; ez beste kolore batekoak direlako, baizik eta diseinu grafikoan, bideoaren prozesamenduan, aplikazioen garapenean, zerbitzariaren funtzioetan eta gure kasuan datu espazialekin egindako eragiketetan kontsumo handiko programak exekutatzen dituzten moduagatik.

PUZ gutxiago, GPU gehiago

The nabarmenetako duten ordenagailuen arkitekturaren gertatu diren aldaketa epe asmatu GPU (Prozesu Unitate grafikoak), hobeto ordenagailua performance aurkitzeko, errutina handia egiteko aldi bereko egitekoak txikietan, administrazio inguratuz CPU (Central Processing Unit), bere lan-gaitasuna da hard disk, RAM, bideo memoria iraultzak eta banakako barne artean jokatzen (ez beste asko).

Txartel grafikoak ez dira bideo memoria handitzeko egiten, baizik eta prozesu paraleloak egiteko diseinatutako ehunka nukleo dituen prozesadorea. Hau beti izan dute (gehiago edo gutxiago), baina oraingo abantaila da fabrikatzaile hauek arkitektura ireki batzuk eskaintzen dituztela (ia), software garatzaileek gaitasun horietako txartel bat dagoela kontuan hartu eta haren potentziala ustiatu dezaten. Urtarrileko PC aldizkariak nVidia, ATI eta aliantzan sartutako beste batzuk bezalako enpresak aipatzen ditu OpenCL

CPU eta GPU arteko desberdintasuna ulertzeko, hemen sinbolo bat aipatzen dut:

PUZa, zentralizatuaZentralizatutako guztia duen udalerria bezalakoa da, hirigintza-plana du, badaki bere hazkundea kontrolatu behar duela baina ezin ditu arauak urratzen dituzten eraikuntza berriak gainbegiratu ere egin. Baina zerbitzu hori enpresa pribatuei eman beharrean, rola bere gain hartzen tematzen da, biztanleek ez dakite nori kexatu espaloia hartzen ari den bizilaguna eta hiria egunero desordenatuago jarraitzen du. 

Barkatu, ez zen alkateari buruz hitz egin. PUZaren antzeko zerbait esan zuen. Prozesu Prozesu Unitate honek (Windows kasuan) taldeak prozesuak burutzeko egin behar luke:

• Windows abiaraztean exekutatzen diren programak, hala nola Skype, Yahoo Messenger, Antivirus, Java Engine, etab. Guztiek laneko memoriaren zati bat lehentasun txikiarekin kontsumitzen dute baina alferrik msconfig-ek (batzuek alde batera uzten ez badute) aldatu ezean.
• Exekutatzen ari diren zerbitzuak, Windows-en parte direnak, ohiko erabilerako programak, konektatutako hardwarea edo beste batzuk desinstalatu ziren baina hor jarraitzen dute martxan. Hauek normalean lehentasun ertaina / altua izaten dute.
• Erabiltzen diren programak, lehentasun handiko espazioa kontsumitzen dutenak. Errendimendu handiko taldea izan arren azkar egiten ez badute madarikatzen dugulako gibelean sentitzen dugu exekuzio abiadura. 

Eta Windowsek bere malabareak egiten dituen arren, programa askotarikoak edukitzea bezalako praktikak ere baditu, instalatu edo desagertu egiten dira irresponsiboki, ikusten diren alferrikako gaiak pintones, ekipamenduen funtzionamenduaren errudun egiten gaituzte.

Horregatik gertatzen da hasieran aipatutakoen prozesua hasten dugunean prozesadoreak koa kutsatuta erabiltzen ari diren gainerako programen aurrean lehentasuna eman nahian. Optimizatzeko aukera gutxi hauek dira: RAM memoria, bideo memoria (maiz partekatzen da), txartel grafikoa baldin badago, atera zerbait, disko gogor motaren eta bestelako txikikeriaren arabera, errukarrizko kexua txikiagoa izan liteke.

GPU, prozesu paraleloak, Udalerriak eskura ez dauden gauza horiek deszentralizatzea, emakidatzea edo pribatizatzea erabakitzen duen bezala da, nahiz eta prozesu handiak izan, zeregin txikietan ematen diren. Horrela, indarrean dagoen araudian oinarrituta, enpresa pribatu bati zigortutako arau-hausteak bereziki kontrolatzeko eginkizuna ematen zaio. Ondorioz (adibidez), herritarrak plazer goxoa beteko du, txakurrak txakurrak ateratzen dituen bizilagunak kontatzea cagarse bere espaloian, espaloiaren zati bat hartuz horma eraikitzen duena, autoa gaizki aparkatzen duena, etab. Enpresak deiari erantzuten dio, lekura joaten da, ekintza bideratzen du, epaitegietara eramaten du, isuna exekutatzen du, erdia udalerrira doa, bestea negozio errentagarria da.

Horrela funtzionatzen du GPUk, eta programak diseinatu daitezke prozesu masiboak modu konbentzionalean bidaltzen ez dutelako, baina ibilbide iragazki txikiak bezalakoak dira.  Oh! zoragarria!

Orain arte, programa askok ez dituzte beren aplikazioak eginbide horiekin egiten. Gehienek 64 bit lortu nahi dituzte beren moteltasun arazoak konpontzeko, nahiz eta denok dakigun Don Bill Gates beti ibiliko dela Windows-en hurrengo bertsioetan beharrezkoak ez diren gauzak kargatzen. Windows-en estrategiak DirectX 11n lan egiteko diseinatutako APIen bidez GPUa aprobetxatzea dakar, ziur asko denek (edo gehienek) onartuko duten alternatiba izango baita OpenCL-etik kanpoko marka bakoitzeko gauza zoragarriak egin ordez estandar gisa nahiago dutelako.

Grafikoak adibide bat erakusten du, 2003 eta 2008 artean nVidia prozesadorea GPU bidez nola gaitzen ari den Intel Intel CPUarekin alderatuz. Era berean, ketua azalpena aldea.

GPU-ren potentziala hor dago, zorionez eta CAD / GIS programek beharrezko zukua lortzen dute. Dagoeneko entzun da, kasurik aipagarriena d
e Manifold GIS, CUDA txartelekin, nVidia-rekin, 6 minutu baino gehiago behar izan dituen lur eredu digitalen sorkuntza prozesu bat exekutatu da 11 segundotan, CUDA txartel bat dagoela aprobetxatuz. Erretzen zuena irabazi Geotech 2008.

Ospakizuna:  GPUra joango gara, ziur aski hurrengo bi urteetan asko ikusiko dugu.