GeForce GTX 280 v testu: výměna stráží

Majitelé GeForce 8800 GTX mohli po nezvykle dlouhou dobu žít s pocitem, že se jejich karty drží mezi jednoprocesorovými kartami stále na špici. S uvedením GTX 280 se ale mantinely posouvají
GeForce GTX 280 v testu: výměna stráží
Kapitoly článku

Co je vlastně CUDA? Slovy Nvidie jde o software a GPU architekturu, která umožňuje využití mnoha (až tisíců) procesorových jader v grafických procesorech k tomu, aby vykonávaly obecné matematické výpočty. Je dostupná všem programátorům, jako rozšíření jazyka C a C++ pro paralelní výpočty.

Zatímco procesory byly celá léta optimalizovány pro rychlé provádění jednovláknových aplikací a teprve v posledních létech jsme zaznamenali pomalý přechod k vícejádrovým procesorům, grafické čipy jsou od počátku navrhovány pro paralelní provádění instrukcí. U procesorů padne většina tranzistorů na konto dovedností, které urychlují práci s jediným vláknem programu. Nemalé množství si ukousne i obrovská cache, jejímž úkolem je snižovat propady výkonu, které má na svědomí pomalý přístup a nízká paměťová propustnost operačních pamětí počítače. U GPU naproti tomu najdete velké množství jednodušších jader pro paralelní zpracování, integrované paměťové řadiče a softwarově řízená cache slouží především ke zvýšení paměťové propustnosti celého řešení. U současných GPU Nvidie je až osm integrovaných paměťových řadičů na jeden GPU, díky čemuž dosahují GPU asi desetinásobek paměťové propustnosti oproti klasickým procesorům. Další důležitou vlastností, která přichází s novým čipem GT200, je vyšší přesnost výpočtů, které může GPU provádět, nově zvládá 64bitové výpočty s plovoucí desetinnou čárkou – padá tím jeden z argumentů Intelu proti technologii CUDA.

GPU ve srovnání s procesory tedy excelují při nasazeních, které lze je dobře paralelizovat – typicky jsou to krom některých věděckých výpočtů právě časově velmi náročné a přitom výpočetně „jednoduché“ operace jako rendering nebo enkódování videa, či manipulace a práce s velkými obrázky, jedno z nasazení, u nichž znamenal přechod na vícejádrové procesory velkou výhodu. A právě potenciál grafických karet v oblasti časově náročných paralelních výpočtů je jablkem sváru mezi Nvidií a Intelem.

O GPGPU jsme zatím slýchávali spíše v souvislosti se specializovanými vědeckými výpočty a nasazením v oblastech, pro něž se využívají superpočítače. Nvidia ale intenzivně pracuje na tom, aby se CUDA prosadila i v běžných aplikacích, což se dotkne profesionálů, kteří třeba kvůli renderingu pořizovali výkonné víceprocesorové pracovní stanice i domácích uživatelů. Samozřejmě nehrozí, že by se všechny aplikace, jež jsou náročné na procesorový výkon, jako mávnutím kouzelného proutku převedly pro GPU a desetkrát tím narostl jejich výkon – situace je podobná, jako v případě optimalizace aplikací pro vícejádrové procesory. Někdy to jde, a někdy je praktický přínos GPGPU zanedbatelný. Tam, kde to jde dobře, je ale nárůst výkonu obrovský.

Klepněte pro větší obrázek

O CUDA nejspíš budeme slýchat stále častěji. Za necelé dva roky po uvedení GeForce osmé generace s čipem G80 se totiž dle odhadů prodalo asi 70 miliónů grafických karet GeForce s podporou technologie CUDA, což už je obrovská uživatelská základna, která stojí i za povšimnutí vývojářů.

BadaBOOM: předzvěst nové éry 

V souvislosti s praktickým nasazením v domácnostech Nvidia zmiňuje třeba transkodér BadaBOOM. Časově omezenou betaverzi, která umožňuje překódování videa o délce nejvýše dvě minuty a funguje pouze na GeForce řady GTX 200, poskytla Nvidia k otestování novinářům. S plnou verzí, která se má objevit někdy v srpnu tato omezení pochopitelně padnou, BadaBOOM má fungovat i na ostatních kartách s podporou CUDA. Propagační materiály Nvidie hovoří o až 18násobném zrychlení (jak jinak než oproti dvoujádrovému CPU na 1,6 GHz) převodu HD videa do formátu vhodného pro přehrávače jako různé verze iPodů, MS Zune, X–Box 360 či Playstation 3. Nárůst výkonu oproti běžným dvou či čtyřjádrovým procesorům se v reálu pohybuje mezi čtyř až desetinásobkem – vyzkoušeli jsme převod dvouminutového MPEG2 streamu v klasickém rozlišení a karta si s ním poradila během šesti vteřin. Enkódéru Mainconcept trvala konverze do H.264 na Core 2 Duo E6700 na 3,2 GHz asi pětkrát déle – 29 s. Větší prospěch by ale měla přinést práce s videem ve vysokém rozlišení.

Klepněte pro větší obrázek

Nedozná-li BadaBOOM s plnou verzí dramatických změn, nebude to kvůli jednoduchému konceptu a „blbuvzdornému“ rozhraní nástroj pro rychlé konvertování Blu-Ray ripů v excelentní kvalitě, normálnímu člověku ale přinese enormní nárůst výkonu třeba při převodu záznamu z domácí HD kamery do formátu vhodného pro menší přehrávače. Také je však velmi pravděpodobné, že nepůjde o jediný nástroj svého druhu a dříve či později se objeví i něco pro náročnější uživatele. Dobrodince pak potěší, že budou moci přitápět pod kotlem i pomocí Folding@Home. Šušká se i něco o podpoře v připravovaném Photoshopu CS4.

Co scházelo PhysX k většímu rozšíření? Nvidia!

Většinu hráčů bude také zajímat, že má být CUDA využita i pro výpočty fyziky ve hrách, které má být během několika týdnů realizováno převedením rozhraní PhysX do jazyka CUDA. Pro akceleraci fyziky bude možné využít část stream procesorů v GPU. S odkoupením společnosti Ageia Nvidií enormě vzrostl zájem vývojářů o PhysX a jistě nebudeme sami, kdo očekává, co nám podpora PhysX na kartách GeForce přinese. Nejednou už zaznělo, že byla tato akvizice to nejlepší, co mohlo Ageiu potkat.

S uvedením akcelerátorů fyziky PhysX se objevily názory, že jde jen o další trik, jak z lidí „vytáhnout prachy“. Mizivé množství podporovaných titulů (u nichž se většina efektů omezovala jen na větší množství objektů, které poletovaly ve scéně) a nevalné rozšíření akcelerátorů fyziky po dvou letech existence pak většinu lidí utvrdilo v myšlence, že jde o technologii odsouzenou k záhubě.

Efekty, jichž jsme ve hrách svědky, už dnes nikoho neurazí a člověk kolikrát užasle hledí, co všechno grafické karty s bravurou zvládají, když se to slušně naprogramuje. Fyzika ve hrách je ale oproti tomu ještě v plenkách. Zatímco se obraz za ta léta vývoje posunul mnohem blíže k realitě, chování objektů má k tomu, nač jsme z opravdového světa naučení, pořád ještě hodně daleko. Nic nedokáže zkazit náladu tak, jako když se graficky velmi vydařený tank valící se padesátikilometrovou rychlostí krajinou za úsvitu zastaví „na fleku“ o nízkou zídku před domem, nebo když se automobil řítící se stokilometrovou rychlostí odrazí proti směru jízdy od keře či značky u silnice a stejně tak nepotěší prapodivně se klátící postava zastřeleného „záporňáka“, která zůstane při pádu z nějaké stříšky na něčem bezdůvodně viset na za nohu. Je-li cílem vývojářů větší realita, musí po grafice nutně dojít i na dokonalejší a výpočetně náročnější fyziku, díky které bude strnulé herní prostředí působit o poznání reálněji.

Existuje bezpočet enginů pro simulaci fyziky, PhysX má ale obrovskou výhodu – stojí za ním Nvidia, a Nvidia je u herních vývojářů velmi populární a dobře zapsaná – program TWIMTBP, jehož logo The Way It’s Meant to Be Played na člověka dnes vyskočí po spuštění drtivé většiny herních titulů. Důkazem budiž i velký počet připravovaných „áčkových“ titulů, který se k PhysX hlásí.

Někdo se obává, že by se hry mohly začít „cukat“ kvůli tomu, že kus výkonu ukousnou výpočty fyziky. Když se ale podíváte, jaké výkonnostní rezervy mají nové karty ve stávajících i nových titulech, nevypadá to, že by byl problém obětovat část výkonu na realističtější chování her.

Témata článku: Sestavy, GeForce, Houska, Poloviční výkon, Dirt 3, Výrobní jádro, Ohromující parametr, GeForce GT, Ostatní karta, Enormní nárůst, Grafický efekt, Áčkový titul, Crysis, Výměna, Velké množství, Ruční vytvoření, Nvidia GTX, Bioshock, Paměťová karta, Alfa, Spotřeba, Flek, Nové gtx, Nový GeForce, GTX 960, Herní počítače na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

** Google představil nový kvantový čip s 53 qubity ** Oznámil, že díky němu lidstvo poprvé dosáhlo kvantové nadvlády ** IBM toto tvrzení zlehčuje

Karel Javůrek | 15

Podívejte se, jak vypadá mikrofon nebo blecha pod elektronovým mikroskopem

Podívejte se, jak vypadá mikrofon nebo blecha pod elektronovým mikroskopem

** Z Brna pochází třetina světové produkce elektronových mikroskopů ** První československý kus vyrobila Tesla už v 50. letech ** Dnes na ni navazuje třeba brněnský Tescan

Jakub Čížek | 19

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

** Společně s operačním systémem se spouští řada aplikací a služeb ** Mohou mít negativní dopad na celkovou dobu startu Windows ** Jak získat kontrolu nad automaticky spouštěnými programy?

Karel Kilián | 57

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

** Bezdrátové myši řídí čip od Nordic Semiconductors ** Jeho rádiové vysílače si před lety oblíbila i komunita kutilů ** Dnes si je vyzkoušíme v praxi

Jakub Čížek | 9


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest: 20 powerbank s USB-C

Test: mobily do 3 500 Kč

Radíme s výběrem routeru

Tipy na nejlepší vánoční dárky