Intervista: NVIDIA CUDA, quali app sono per il pubblico generale?

1 - L'ABC: CUDA una sintesi non tecnica.

Giochi e software di immagini (foto e video) sono sempre più compatibili con CUDA, una tecnologia introdotta da NVIDIA nel 2006. Fondamentalmente questo significa che i giochi possono diventare ancora più realistici e il tempo di elaborazione nelle grandi applicazioni può essere ridotto.

2 - CUDA in dettagli: l'intervista e gli esempi ...

A seguito della nostra notizia su DirectX Compute nel driver grafici di NVIDIA, abbiamo deciso di effettuare una breve intervista con Stephane Quentin, un portavoce di NVIDIA. In particolare, volevamo chiederlo cosa è CUDA e cosa significerà il suo utilizzo in termini di impatto sugli utenti generali.

Digital Versus: Hi Stephane, può descrivere il suo ruolo nel NVIDIA?

Stéphane Quentin: Ciao! Io faccio parte del NVIDIA team europeo per rapporti con la stampa.

Digital Versus: Può semplicemente e rapidamente descrivere la tecnologia CUDA?

Stéphane Quentin: CUDA (Compute Unified Device Architecture) è il nome dell'architettura di elaborazione utilizzata nelle nostre GPU. Questa architettura è stata introdotta nel novembre 2006 con la generazione GeForce 8 ed è stata usata in tutte le nostre GPU (chip grafici) in poi. Quando abbiamo lanciato CUDA, abbiamo anche lanciato C per CUDA, l'unico linguaggio di alto livello inizialmente l’unico in grado di sfruttare questa architettura di elaborazione.

Oggi, quasi 4 anni più tardi, ci sono altri linguaggi e API che possono essere utilizzati per accedere a questa architettura di GPU calcolo: Fortran per CUDA, Java e Python per CUDA, OpenCL e DXCompute. Da un punto di vista tecnico CUDA utilizza i core di esecuzione della GPU (da 16 a 240) così come la la memoria GPU di bandwidth molto elevato per svolgere l'elaborazione ad elevato parallelismo. Perciò le GPU di NVIDIA hanno due modalità, una grafica (videogiochi) e una di elaborazione (CUDA). A parte il fatto che ognuna di queste modalità utilizza i core di esecuzione, ciascuna ha anche ottimizzazioni specifiche.

DV: Sentiamo parlare molto di CUDA in termini di codifica video o applicazioni molto specializzate, ma cosa c'è per l'utente generale? Sentiranno un efetto diretto e in che modo?

SQ: La rivoluzione CUDA è già arrivata! Chiunque ha una GeForce 8 ed ha installato i driver recenti, sta utilizzando CUDA. Ci sono verso i 100 milioni di GPU con CUDA già installata. Tuttavia, le applicazioni devono essere in grado di sfruttare il meraviglioso potere di elaborazione parallela. L'elaborazione con la GPU è vantaggiosa solo se un'applicazione può sfruttare gli algoritmi ad elevato parallelismo e non quelli sequenziali (architettura dei processori).

Infatti, dall'introduzione di CUDA, oltre 60 000 sviluppatori hanno ricercato l'applicazione del GPU Computing e come può essere utilizzato per migliorare le prestazioni. Oltre 500 applicazioni sono già state sviluppate per funzionare con l'architettura CUDA. Esse potete trovare nel CUDA Zone. L’aumento delle prestazioni varia da alcun percento a fattori di oltre 100, a seconda dell'applicazione.

Per l'utente generale, le prime applicazioni che incontrano utilizzando algoritmi ad elevato parallelismo sono in effetti nel dominio del foto/video e audio. Ora ci sono oltre 10 applicazioni di video per il pubblico generale che utilizzano CUDA (Badaboom, Nero Move it, CyberLink PowerDirector 7, CoreAVC, Arcsoft Totalmedia Teatro e SimHD, vReveal MotionDSP, Super LoiLoScope, TMPGEnc 4.0 Express, Cyberlink Expresso). Folding @ Home e SETI @ Home anche utilizzano CUDA.

Ultimo ma non meno importante, PhysX usa CUDA nei giochi. Accelerazione GPU PhysX è (o sarà tra pocco) in oltre 13 giochi (Unreal Tournament, Ghost Recon, Mirror's Edge, Cryostasis, Terminator Salvation, Darkest of Days, Warmonger, Crazy Machines 2, Sacred 2, U-Wars, MK2, Star Tales, Dark Void) e Batman: Arkham Asylum, che porterà l’implementazione di PhysX a nuove altezze usando la GPU per la distruzione dei oggetti, per la prima volta.

Naturalmente, la rivoluzione dell’elaborazione con la GPU si diffonderà con l'arrivo di sistemi operativi che offriranno il supporto nativo per la GPU come la risorsa di elaborazzione (Snow Leopard e Windows 7). Abbiamo appena lanciato i primi driver che supportano il DX Compute.

DV: CUDA è una tecnologia proprietaria di NVIDIA. State lavorando a una omogeneizzazione delle tecnologie? Questo accelerebbe lo sviluppo di applicazioni che utilizzano questo aspetto di schede grafiche e farebbe la tecnologia disponibile a tutti in posseso di un computer, qualunque sia il loro hardware.

SQ: Come abbiamo detto CUDA descrive l'architettura di elaborazione delle GPU di NVIDIA ed è intrinsecamente connessa con l'hardware stesso.

L'arrivo delle API di DX Compuate e OpenCL certamente renderà l'offerta dei software per il GPU Computing più omogenea, come abbiamo visto per le API grafiche. Tuttavia, come con qualsiasi standardizzazione, spesso il minimo comune denominatore è usato e senza dubbio ridurrà la funzionalità e le prestazioni (qualcosa già voisto con le API grafiche). Lo sviluppo di una nuova architettura delle GPU ha anche reso necessario il rapido sviluppo delle API che la utilizzano. È ora possibile scaricare il CUDA 2,3 SDK, un’SDK che fa il meglio nel seguire l'architettura delle disponibili GPU di NVIDIA. Quando vengono create nuove architetture, CUDA sarà ancora la soluzione migliore per sfruttare la loro potenza e funzionalità.

In effetti, l'accelerazione dello sviluppo di GPU Computing è essenzialmente concentrato intorno agli SDK in tutti i linguaggi. Questo è ciò che abbiamo fatto dal lancio di CUDA come parte della formazione in centinaia di università e scuole di tutto il mondo. È fondamentale lasciare la scelta del linguaggio, API o interfaccia di programmazione allo sviluppatore in modo che possa lavorare con quello che preferisce o a che è abituato. Perciò abbiamo deciso di aumentare i linguaggi e gli ambienti che possono utilizzare CUDA.

Ricordatevi che GPU Computing offre inimmaginabili miglioramenti delle prestazioni nel mondo dei PC! Esso rivoluziona l'uso dei PC e la loro architettura. Le GPU sono un must quando si tratta di 3D e sono più di una scelta giudiziosa per le applicazioni ad elevato parallelismo. Siamo sull’orlo di un'era in cui i PC useranno due processori, un processore sequenziale (la CPU) e un processore parallelo (la GPU). Le applicazioni useranno uno o l'altro (o entrambi) a seconda della loro natura.

Ecco fatto! Ora sapete qualcosa di più su questo nuovoutilizzo delle schede grafiche. Grazie a Stephane per aver risposto alle nostro domande.


L'indagine del prodotto: Schede grafiche 2009