Οι πλατφόρμες CAD / GIS πρέπει να μεταβούν στη GPU

Όσοι από εμάς είμαστε χρήστες γραφικών εφαρμογών περιμένουμε πάντα ότι οι υπολογιστές έχουν αρκετή μνήμη εργασίας. Σε αυτό, τα προγράμματα CAD / GIS αμφισβητήθηκαν ή μετρήθηκαν πάντα με βάση το χρόνο που απαιτείται για την εκτέλεση καθημερινών δραστηριοτήτων όπως:

• Χωρική ανάλυση
• Διόρθωση και καταχώρηση εικόνων
• Ανάπτυξη μαζικών δεδομένων
• Διαχείριση δεδομένων μέσα σε ένα geodatabase
• Υπηρεσία δεδομένων

Ο παραδοσιακός υπολογιστής δεν έχει αλλάξει πολύ τα τελευταία χρόνια, όσον αφορά τη μνήμη RAM, το σκληρό δίσκο, τη μνήμη γραφικών και τα χαρακτηριστικά που έχουν μόνο αυξηθεί. αλλά η λογική λειτουργίας της CPU έχει διατηρήσει τον αρχικό σχεδιασμό της (Γι 'αυτό και τον καλούμε CPU). Ήταν επίσης ένα μειονέκτημα ότι καθώς οι ομάδες μεγαλώνουν σε ικανότητες, τα προγράμματα σκοτώνουν την προσδοκία τους σχεδιάζοντας τον εαυτό τους για να καταναλώσουν νέες δυνατότητες.

Για παράδειγμα, (και μόνο παράδειγμα) Όταν δύο χρήστες τοποθετούνται ταυτόχρονα κάτω από τις ίδιες συνθήκες του εξοπλισμού και των δεδομένων, ένα AutoCAD 2010 και το άλλο με Microstation V8i, φόρτωση εικόνων ράστερ 14, ένα αρχείο parcelario ιδιότητες 8,000 και σύνδεση σε μια χωρική βάση δεδομένων της Oracle, μπορούμε να θέσουμε το ερώτημα:

Τι έχει ένα από τα δύο, για να μην καταρρεύσει το μηχάνημα;

Η απάντηση δεν είναι στην καινοτομία, είναι απλώς ο τρόπος ανάπτυξης του προγράμματος, γιατί αυτό δεν συμβαίνει με το AutoDesk Maya, το οποίο κάνει πιο τρελά πράγματα και αποδίδει καλύτερα. Ο τρόπος εκμετάλλευσης του υπολογιστή είναι ο ίδιος (μέχρι τώρα στην περίπτωση των δύο προγραμμάτων), και βάσει αυτού τραβάμε τα προγράμματα, γιατί τα χρησιμοποιούμε για να δουλέψουμε, και πολλά. Έτσι, ορισμένοι υπολογιστές είναι γνωστοί ως παραδοσιακοί υπολογιστές, σταθμοί εργασίας ή διακομιστές. όχι επειδή είναι άλλου χρώματος, αλλά λόγω του τρόπου εκτέλεσης προγραμμάτων υψηλής κατανάλωσης σε γραφιστική, επεξεργασία βίντεο, ανάπτυξη εφαρμογών, λειτουργίες διακομιστή και στην περίπτωσή μας, λειτουργία με χωρικά δεδομένα.

Λιγότερο CPU, περισσότερη GPU

Το πιο σημαντικό σε πρόσφατες αλλαγές που έχουν επέλθει στην αρχιτεκτονική των υπολογιστών είναι ο όρος που επινοήθηκε GPU (Process Unit Graphics), για να βρουν μια καλύτερη απόδοση του υπολογιστή, κάνοντας μεγάλη ρουτίνες σε μικρές ταυτόχρονη εργασίες, παρακάμπτοντας διοίκηση της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (CPU), της οποίας η χωρητικότητα εργασίας αναπαράγεται μεταξύ των στροφών του σκληρού δίσκου, της μνήμης RAM, της μνήμης βίντεο και μεταξύ άλλων στοιχείων (όχι πολλοί άλλοι).

Οι κάρτες γραφικών δεν κατασκευάζονται για να αυξήσουν τη μνήμη βίντεο, αλλά περιλαμβάνουν έναν επεξεργαστή που περιέχει εκατοντάδες πυρήνες σχεδιασμένους για να εκτελούν παράλληλες διαδικασίες. Αυτό είχαν πάντα (περισσότερο ή λιγότερο, αλλά το τρέχον πλεονέκτημα είναι ότι αυτοί οι κατασκευαστές προσφέρουν κάποια ανοιχτή αρχιτεκτονική (σχεδόν) έτσι ώστε οι προγραμματιστές λογισμικού να μπορούν να εξετάσουν την ύπαρξη μιας κάρτας με αυτές τις δυνατότητες και να εκμεταλλευτούν τις δυνατότητές της. Το PC Magazine τον Ιανουάριο αναφέρει εταιρείες όπως η nVidia, η ATI και άλλες που περιλαμβάνονται στη συμμαχία OpenCL

Για να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ CPU και GPU, εδώ αναφέρομαι σε μια παρόμοια:

CPU, όλα συγκεντρωτικάΕίναι σαν ένας δήμος με όλα συγκεντρωτικά, που έχει πολεοδομικό σχεδιασμό, γνωρίζει ότι πρέπει να ελέγχει την ανάπτυξή του, αλλά δεν είναι σε θέση να επιβλέπει ακόμη και τις νέες κατασκευές που παραβιάζουν τους κανόνες. Αλλά αντί να παρέχει αυτήν την υπηρεσία σε ιδιωτικές εταιρείες, επιμένει να αναλάβει το ρόλο, ο πληθυσμός δεν ξέρει σε ποιον να παραπονεθεί για τον γείτονα που παίρνει το πεζοδρόμιο και η πόλη συνεχίζει να διαταράσσεται κάθε μέρα. 

Λυπάμαι, δεν μίλησα για τον δήμαρχο σας, απλά μίλησε για μια παρόμοια CPU, όπου αυτή η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (σε περίπτωση Windows) πρέπει να κάνει την ομάδα να εκτελεί σε διαδικασίες όπως:

• Προγράμματα που εκτελούνται κατά την εκκίνηση των Windows, όπως Skype, Yahoo Messenger, Antivirus, Java Engine κ.λπ. Όλοι καταναλώνουν ένα μέρος της μνήμης εργασίας με χαμηλή προτεραιότητα, αλλά άσκοπα εκτός εάν τροποποιηθεί από το msconfig (το οποίο μερικοί αγνοούν).
• Υπηρεσίες που εκτελούνται, που αποτελούν μέρος των Windows, προγράμματα κοινής χρήσης, συνδεδεμένο υλικό ή άλλα που απεγκαταστάθηκαν, αλλά παραμένουν εκεί. Συνήθως έχουν μεσαία / υψηλή προτεραιότητα.
• Προγράμματα σε χρήση, τα οποία καταναλώνουν χώρο με υψηλή προτεραιότητα. Νιώθουμε την ταχύτητα εκτέλεσης στο συκώτι μας γιατί καταραζόμαστε αν δεν το κάνουν γρήγορα παρά την ομάδα υψηλής απόδοσης. 

Και παρόλο που τα Windows κάνουν το juggling, πρακτικές όπως το να έχουν πολλά προγράμματα ανοικτά, να εγκαταστήσουν ή να απεγκαταστήσουν ανεύθυνα, περιττά θέματα που φαίνονται pintones, μας κάνουν ένοχοι για τη δυσλειτουργία του εξοπλισμού.

Τότε συμβαίνει ότι όταν ξεκινήσουμε μια διαδικασία από εκείνες που αναφέρονται στην αρχή, ο επεξεργαστής θα το κάνει πτώχευση της καρύδας επιδιώκοντας να το δώσουμε προτεραιότητα σε σχέση με τα άλλα προγράμματα που χρησιμοποιούνται. Οι λίγες επιλογές σας για βελτιστοποίηση είναι η μνήμη RAM, η μνήμη βίντεο (η οποία είναι συχνά κοινόχρηστη), εάν υπάρχει κάρτα γραφικών, πάρτε κάτι από αυτήν, ανάλογα με τον τύπο του σκληρού δίσκου και άλλα μικροπράγματα, το έντονο γκρίνια μπορεί να είναι μικρότερο.

GPU, παράλληλες διαδικασίες, Είναι σαν ο δήμος να αποφασίζει να αποκεντρώσει, να παραχωρήσει ή να ιδιωτικοποιήσει εκείνα τα πράγματα που δεν είναι δυνατόν, τα οποία, αν και είναι μεγάλες διαδικασίες, επιτυγχάνονται με μικρά καθήκοντα. Έτσι, με βάση τους ισχύοντες κανονισμούς, μια ιδιωτική εταιρεία έχει το ρόλο της παρακολούθησης συγκεκριμένων παραβιάσεων. Σαν άποτέλεσμα (μόνο παράδειγμα), ο πολίτης μπορεί να εκπληρώσει αυτή την υπέροχη ευχαρίστηση να πει τις νευρώσεις στον γείτονα που βγάζει τον σκύλο έξω σκατά στο πεζοδρόμιο του, που χτίζει έναν τοίχο παίρνοντας μέρος από το πεζοδρόμιο, που παρκάρει το αυτοκίνητό του ακατάλληλα, κ.λπ. Η εταιρεία απαντά στην κλήση, πηγαίνει στον τόπο, επεξεργάζεται τη δράση, την παραπέμπει στο δικαστήριο, εκτελεί το πρόστιμο, το μισό πηγαίνει στο δήμο, η άλλη είναι μια κερδοφόρα επιχείρηση.

Με τον τρόπο αυτό λειτουργεί η GPU, τα προγράμματα μπορούν να σχεδιαστούν έτσι ώστε να μην στέλνουν μαζικές διεργασίες με συμβατικό τρόπο, αλλά πάντοτε παράλληλα σαν μικρές φιλτραρισμένες ρουτίνες.  Ω! υπέροχο!

Μέχρι στιγμής, πολλά προγράμματα δεν κάνουν τις εφαρμογές τους με αυτές τις δυνατότητες. Οι περισσότεροι από αυτούς, φιλοδοξούν να φτάσουν 64 bits για να λύσουν τα προβλήματα βραδύτητας τους, αν και όλοι γνωρίζουμε ότι ο Don Bill Gates θα περπατάει πάντα σε αυτές τις ικανότητες φορτώνοντας περιττά πράγματα στις επόμενες εκδόσεις των Windows. Η στρατηγική των Windows περιλαμβάνει την αξιοποίηση της GPU μέσω API που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν στο DirectX 11, το οποίο σίγουρα θα είναι μια εναλλακτική λύση που όλοι (ή οι περισσότεροι) θα αποδεχθούν επειδή θα το προτιμούν ως πρότυπο αντί να κάνουν τρελά πράγματα για κάθε μάρκα εκτός του OpenCL.

Το γράφημα δείχνει ένα παράδειγμα, το οποίο δείχνει πώς μεταξύ 2003 και 2008 ο επεξεργαστής nVidia μέσω GPU έχει φέρει επανάσταση στις δυνατότητές του σε σύγκριση με τον επεξεργαστή Intel. Επίσης το καπνιστή εξήγηση της διαφοράς.

Αλλά το δυναμικό της GPU υπάρχει, ελπίζουμε ότι και τα προγράμματα CAD / GIS παίρνουν τον απαραίτητο χυμό. Έχει ήδη ακουστεί, αν και η πιο σημαντική υπόθεση είναι το d
e Manifold GIS, με κάρτες CUDA, από το nVidia, στο οποίο μια διαδικασία δημιουργίας μοντέλου ψηφιακού εδάφους που διήρκεσε περισσότερο από 6 λεπτά εκτελέστηκε σε μόλις 11 δευτερόλεπτα, εκμεταλλευόμενη την ύπαρξη κάρτας CUDA. Κάπνισε που τους έκανε κερδίστε το Geotech 2008.

Εν κατακλείδι:  Πηγαίνουμε για τη GPU, σίγουρα θα δούμε πολλά στα επόμενα δύο χρόνια.