General-Purpose GPU és a fizika
General-Purpose GPU
Az NVIDIA és az AMD jó ideje tolja a grafikus processzoron történő általános számítási feladatok szekerét. Az egész elképzelés azon a tényen alapszik, hogy bizonyos, nagymértékben párhuzamosítható számítási feladatokban a központi processzorok teljesítménye messze le van maradva a grafikus processzorokéhoz képest. Mindkét nagy GPU-gyártó cég rendelkezik a termékeik képességeihez igazított programozási interfésszel. A zöldek ezt CUDA-nak, míg a vörösek Stream SDK-nak nevezték el. A fejlesztőknek viszont sokkal fontosabb lenne egy olyan szabványos GPGPU API, amelyet mindkét cég maximálisan támogat. Ezzel a lépéssel jelentősen megkönnyíthető lenne a grafikus processzoron futtatható programok fejlesztése, hiszen nem kell két eltérő interfészre megírni a projektet. Jelen állás szerint a feladat betöltésére két versenyző esélyes. Az egyik jelentkező a Khronos Group által fejlesztett OpenCL (Open Compute Language), míg a másik a DirectX 11-ben bemutatkozó Compute Shader technológia.
Az OpenCL elsősorban az APPLE támogatását élvezi, és várhatóan a legtöbb operációs rendszeren elérhető lesz. Az NVIDIA-val ellentétben az AMD nagyon szoros kapcsolatban van a fejlesztőkkel, ami vélhetőleg annak köszönhető, hogy a riválisaihoz képest előnyösebb pozíciót akar kiharcolni a platform irányelveinek meghatározása szempontjából.
A Microsoft Compute Shader a DirectX 11 része lesz, így nem nehéz kitalálni, hogy csak a Windows rendszereket fogják támogatni. A fejlesztés a főbb gyártók bevonásával zajlik. A Redmondi óriáscég nagy reményeket fűz a technológiához; a fő cél elsősorban olyan programok létrehozása, ami a játék fizikájára, mesterséges intelligenciájára és a grafikai minőséget nagymértékben javító effektekre van kihegyezve.
A jelenleg is elérhető GPGPU interfészek közül a CUDA a legkidolgozottabb. Az AMD azonban az esetleges támogatásra nemet mondott a zöldeknek, így borítékolható, hogy a rendszer a jövőben a szükséges támogatás hiányában nem fogja felvenni a versenyt az általános API-kkal szemben. Megjegyzendő azonban, hogy ha a Santa Clara-i cégnek sikerülne valamelyik következő generációs konzolba egy GeForce GPU-t passzírozni, akkor az a CUDA helyzetét meglehetősen pozitív irányba befolyásolná.
Fizika a játékokban
Ezen a területen nagyon kényes a helyzet. Ha a fejlesztők előre megírt rendszert akarnak használni, akkor két lehetőségük van. Választhatják az NVIDIA Ageiatól megvásárolt PhysX technológiáját, vagy az Intel Havokot, amelyet az AMD is támogat. Mindkét rendszer kellően nagy támogatottsággal rendelkezik, és ami a legfontosabb, elérhetőek Xbox 360 és PlayStation 3 konzolra is. A PC-n meglátásom szerint a PhysX némi előnyre tett szert, bár ez viszonyítás kérdése, de a GPU-alapú gyorsítás lehetősége semmiképp sem elhanyagolható tényező. Az Ageia felvásárlása után egy általános zűrzavar alakult ki, az NVIDIA ugyanis nem igazán magyarázta el, mi kell ahhoz, hogy a program a grafikus processzort használja a fizikai számításhoz.
A PhysX technológiát kétféle licensznek feleltették meg a karrierje kezdetén. A különbség abban merült ki, hogy a teljes licenszhez olyan speciális, Novodex API kiterjesztések tartoztak, amelyek lehetővé tették a fizika számítását az Ageia PhysX P100 elnevezésű gyorsírókártyán. Az elkészült programokat ebből a szempontból tehát két részre lehet osztani. Az egyik hányad csak a központi processzort használta a feladatok kalkulálására, míg a többi termék a fizikai gyorsító processzor segítségét is igénybe vette, amennyiben a felhasználó rendelkezett a szükséges hardverrel. A CUDA-kompatibilis NVIDIA termékek jelenleg csak azokat a programokat képesek gyorsítani, amelyek a teljes licenszes NOVODEX API-t használták a számításokhoz. Az éppen készülő projektekkel már más a helyzet, a PhysX technológia régóta ingyenes, így az adott cég megújíthatja meglévő korlátozott licenszét teljes támogatásúra. Minden fejlesztőnek mérlegelnie kell, hogy érdemes-e az előbbi lépést megtenni. Jelent-e komoly változást az ütemtervben az extra támogatás beépítése? Természetesen a felhasználókat az a kérdés érdekli a legjobban, hogy milyen esetekben tudják hasznosítani a GeForce grafikus rendszer fizikai számításra alapozó extra képességeit. Ha az adott program teljes licensszel rendelkezik, akkor lényegében mindig.
Az igazsághoz azonban hozzátartozik, hogy sok esetben nincs értelme a fizikát a grafikus processzoron számítani, egyszerűen nincs komoly haszna az eredményeket tekintve. Példának érdemes az Unreal Tournament 3-at felhozni. Ez a játék minden esetben kihasználja az NVIDIA PhysX lehetőségeit, ellenben nem árt megfigyelni, hogy csak akkor van komoly sebességnövelő hatása a technikának, ha a pálya fizikai komplexitása meglehetősen magas. Az eredeti, PhysX rendszert nem igazán használó pályákon a teljesítmény a grafikus rendszeren történő fizikai számítás hatására elenyésző mértékben növekszik. Ezen a ponton lépnek be a képbe a konzolok. Az Xbox 360 és a PlayStation 3 a PhysX technológiát csak a központi processzoron képesek futtatni, ami limitálóan hat majd a jövőben megjelenő játékok fizikai összetettségére. Emellett tovább rontja a helyzetet, hogy a fizika szerves része a játékmenetnek, így annak butítása, illetve feljavítása komoly aggályokat vet fel. Abban az esetben sem javulna a helyzet, ha az AMD belépne a PhysX-et erősítő cégek táborába, hiszen ha valami nem működik megfelelően konzolon, akkor jelenleg nagyon kicsi a PC-s támogatás esélye.
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
