توان سوپرکامپیوتری به روی میزهای کار میآید، منهای نرمافزار مناسب
نوشتهٔ برایان گاردینر (Wired)
بزرگترین شرکتهای تراشه سازای گرافیک در صنایع کامپیوتر، این هفته آخرین مُدلهای ردهٔ بالای خود را عرضه کردند. تراشههای گرافیک جدید تنها کارایی بهتری برای بازیهای ویدئویی فراهم نمیآورد، بلکه کامپیوترهای رومیزی معمولی را به چیزی معادل سوپرکامپیوترها تبدیل میکند...تنها اگر برنامه نویسان بتوانند سر در بیاورند چگونه از ساختار وسیعاً پارالل این تراشهها بهره برند.
به گفتهٔ Jon Peddie، از پیشکسوتان صنعت گرافیک و مدیر شرکت پژوهشی به همین نام، ”صحبت بر سر این است که هر مرد، زن و کودکی اساساً یک سوپرکامپیوتر روی میز کارش داشته باشد“.
AMD، که در سال ۲۰۰۶ تراشهسازی گرافیکی ATI را خریداری کرد، دو تراشهٔ جدید Radeon HD 4850 و Radeon HD 4870 را عرضه کرده است. Nvidia، بازیگر بزرگ دیگر این عرصه، تراشههای جدید GeForce GTX 260 و GeForce GTX 280 را معرفی کرده است.
به گفتهٔ هر دو شرکت، سری جدید تراشهها کاراییای دارند که با teraflops محاسبه میشود (این یک تریلیون نقطهٔ عملیات شناور در ثانیه است)، میلیاردها ترانزیستور، صدها هسته و ساختارهای جدیدی که به گفتهٔ تحلیگران این صنعت میتواند تأثیر شگرفی، نهتنها بر Crysis frame rates داشته باشد بلکه، اصولاً در این امر که چگونه و برای چه ما کامپیوترهایمان را بکار میبریم.
به نظر تحلیلگران براستی دستیابی ارزان به چنین قدرت رایشگری خارقالعاده میتواند به این معنا باشد که ظرف چند سال آینده، ما شاهد رشد انفجاری پژوهشهای مستقل، به همراه کشفیات جدید خواهیم بود.
به علاوه، برنامههای ویژهٔ مصرف کنندگان خواهند توانست بر واحدهای پردازنده گرافیکی (GPU) افکتهای تصویری بازهم حیرتانگیزتری سوار کنند و نیز گهگاه اطلاعات تصویری مفید ارائه دهند.
Bob O'donnell، تحلیلگری از گروه IDC میگوید ”ما به چیزهایی دسترسی خواهیم داشت مثل نقشهٔ زنده و آنی کُرهٔ زمین از گوگل، که همه جور اطلاعات همزمان و زنده را در بر خواهد داشت. چیزهایی از این دست بیش از پیش تخم خواهند گذاشت“.
همانگونه که Peddie یادآوری کرده است، تنها ۱۱ سال پیش بود که دولت امریکا تقریباً ۳۳ میلیون دلار خرج کرد تا ASCI Red را بسازد. یکی از اولین سوپرکامپیوترهایی که به یک teraflop دست یافت. تراشههای جدید گرافیک قدرتی مشابه سوپرکامپیوترهای دوران ۱۹۹۷ را با جزء کوچکی از آن هزینه عرضه میدارد. ”حالا ما میتوانیم با مغازه برویم و تراشهٔ گرافیکی با همان توان را با ۶۰۰ دلار یا کمتر خریداری کنیم“.
http://www.sandia.gov/ASCI/Red/RedFacts.htm
ولی داشتن چنین قدرت پردازش یک چیز است، و قابل استفاده ساختن آن برای کاربر معمولی چالش دیگری.
به استثنای چند بازی ویدئویی محدود، اکثر برنامهها هنوز برای بهرهبری از چنین قدرت گرافیکی GPU ساخته نشدهاند. این به خاطر این است که GPU ها برای پردازش پارالل (حساب و کتاب کردن خردههای بسیار زیاد دادهها در آن واحد، و سپس به هم چسباندن نتیجهٔ این محاسبات در آن واحد) ساخته شده اند در حالی که نرمافزارهای کنونی بر این شیوه نوشته شدهاند که بطور سریال عمل کنند (محاسبهٔ یک جزء و اتمام محاسبه و سپس رفتن سراغ جزء بعدی).
این شرایط به لطف ابتکاری که برای سیخ زدن به پردازش پارالل طراحی شده است آرام آرام در شرف تغییر است.
در هفتهٔ گذشته، Khronos که کنسرسیوم صنعت کامپیوتر سازی در پشت استاندارد OpenGL است، چیزی را که OpenCL نام نهاده است (Open Computing Language) معرفی کرد. با این ابتکار heterogeneous computing initiative، این گروه امیدوار است که به استاندارد تازه (و جهانی) در برنامهنویسی برای اهداف پارالل دست یابد.
http://www.khronos.org/news/press/relea ... nitiative/
از بسیاری جهات، این کعبهٔ آمال توسعه دهندگان است که در انتظارش بودند: استانداردی ”hardware-agnostic“ (بی اتکاء به سختافزار-م) که قدرت CPUهای multi-core و نیز GPUها را با کاربرد زبانی آشنا عریان میسازد.
اپل نیز وزنهٔ خودش را پشت این پروژهٔ پردازش پارالل قرار داده است و هفتهٔ گذشته اعلام کرد که به استفاده از مشخصات OpenCL به مثابه بخشی از سیستم عامل بعدی خود، Snow Leopard متعهد گشته است.
http://www.apple.com/pr/library/2008/06 ... opard.html
کمپانیهای دیگری، منجمله AMD، Nvidia، ARM، Freescale، IBM، Imagination، Nokia، Motorola، Qualcomm، Samsung و Texas Instruments به گروه کار OpenCL ملحق شدهاند.
اگر ابتکاری چون OpenCL دور بردارد، دورانی که پژوهشگران در به در دنبال بودجه و پشتیبانی بودند و برای استفاده از تسهیلات کامپیوتری دانشگاهها نوبت میگرفتند و به گوشه و کنار کشور مسافرت میکردند ممکن است که پایان گرفته باشد. به موازات آن، پروژههای پژوهشی که با اتصال اینترنتی کامپیوترهای خانگی داوطلبان در مراجعی چون Folding@Home و Seti@Home صورت میپذیرند، با مجهز شدن صدها هزار کامپیوتر خانگی به این تراشههای نیرومند، به توانمندی شگرفی دست خواهند یافت.
البته، اگر درمان سرطان یا جستجو برای موجودات سماواتی فنجان چای شما نیست، میتوان با اطمینان خاطر ادعا کرد که بازی Crysis واقعاً بر روی هر سیستمی مجهز به این تراشهها جیغ خواهد کشید!
http://www.wired.com/techbiz/it/news/2008/06/gpu_power