THG.RU | Поиск Поиск Поиск | Новости | Работа в THG | Видеокарты | Процессоры | Фотоаппараты | Мониторы и ТВ | Аудио/видео | SSD/HDD/BD | Собери сам | Домашний ПК

РЕКЛАМА
ПОИСК И ЦЕНЫ
Поиск по сайту THG.ru


Поиск по ценам в Price.ru




ИНФОРМАЦИЯ
ДРУЗЬЯ THG

Exler : авторский проект
iXBT.com : коллеги
BenchmarkHQ
G-Class.ru : Гелики
Avto.ru : автомобили
КомпьютерПресс
Radeon.ru : поддержка
PCNews : новости IT
NV World : Мир nVidia
iPhoneRoot : новости
Kraftway : серверы
SLY : компьютеры

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Выбираем игровой процессор до $200: FX, APU или Pentium?

Сжатие видео и декодирование: чем и на чём лучше

AMD Radeon HD 7950: обзор, тест и сравнение с GeForce GTX 580

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

ВИДЕОКАРТЫ

OpenCl: приложения с ускоренной постобработкой
Краткое содержание статьи: Мы много лет пытались узнать у AMD, на что способны приложения, ускоренные графическим процессором. Наконец компания готова связать нас с независимыми поставщиками ПО (ISV), чтобы продемонстрировать, как аппаратное обеспечение может помочь их оптимизированным приложениям в девяти различных сегментах.

OpenCl: приложения с ускоренной постобработкой


Редакция THG,  18 апреля 2012
Назад
Вы читаете страницу 1 из 5
1 2 3 4 5
Далее


Что обещают гетерогенные вычисления?

Вряд ли можно сказать, что век CPU заканчивается. В конце концов, компании типа Xilinx всё ещё продают логические устройства, специально запрограммированные под специфические приложения, которые менее функциональны и многозадачны, чем современные вычислительные устройства, но иногда более эффективные. Вероятно, специализированные процессоры продолжат пользоваться успехом в определённых сегментах рынка, особенно там, где необходима высокая производительность. Однако в более широко распространённых средах мы ждём, что гетерогенные вычисления, в которых много вычислительных ресурсов упаковано в одно интегрированное устройство, станут более популярными. И как уже существующие устройства, они будут становиться более сложными.

Логическим завершением гетерогенных вычислений является система на кристалле (SoC), в которой все (или, по крайней мере, большинство) важных систем интегрированы в одно устройство. Например, чипы Geode от AMD (в данные момент используются в проекте One Laptop Per Child) развились из архитектур SoC 90-х годов. Хотя у большинства SoC-чипов до сих пор недостаточно мощности для современного ПК, AMD и Intel продают архитектуры, совмещающие ядра CPU, графические ресурсы и контроллер памяти. AMD называет их устройствами ускоренной обработки данных (APU), которые соответствуют и даже превышают уровень производительности, характерный для рабочих станций. В частности они дополняют знакомые архитектуры процессоров множеством ALU, используемых для ускорения трёхмерной графики. Многие нагрузки по своей природе параллельны, и APU с сотнями процессоров (в отличие от CPU с двумя или четырьмя ядрами) даёт основания для интересной дискуссии на тему потенциала программного обеспечения, оптимизированного под высокоинтегрированные SoC-чипы.

Исторически, встроенные графические решения были интегрированы в микросхемы северного моста чипсета. В какой-то момент стало просто тяжело увеличивать производительность, используя компоненты, которые расположены так далеко друг от друга, и постоянно ограничиваются "узкими местами" и задержками. В результате мы видим, как эти функции мигрировали в CPU, создавая новый ряд продукции, способной не только предложить увеличенную производительность в играх, но и справиться с общими задачами, которые выгодно используют гибридную природу SoC-систем с функциями CPU и GPU.

Для AMD это предзнаменует долгожданное завершение инициативы Fusion, которая предположительно началась в 2006 году, когда AMD выкупила ATI Technologies. AMD видела возможность того, что её процессоры и графические технологии ATI смогут вытеснить чистые CPU из постоянно растущего рынка компьютерных технологий, и компания рассчитывала возглавить этот переход. Конечно, Intel разрабатывала свою собственную встроенную графику, но несколько иным способом. Она определённо уделяла больше внимания вычислительным ядрам и меньше графической части.

В 2011 году мы стали свидетелями появления первого семейства APU серии C и E от AMD, разработанного на техпроцессе 40 нм. Интеграция позволила создать маломощные модели на 9 и 18 Вт, которые устанавливались в ультра тонкие ноутбуки. Сегодня мы знакомы с серией A семейства APU на базе архитектуры Llano. Использование техпроцесса 32 нм позволило установить достаточно ресурсов для полноценной настольной архитектуры с достаточно низкой стоимостью.

Пожалуй, из всего разнообразия характеристик, главной отличительной особенностью между всеми перечисленными моделями является соответствующие графические движки. A8 использует конфигурацию GPU, которую AMD называет Radeon HD 6550D. Она состоит из 400 потоковых процессоров, ядер или шейдеров (как вам удобнее) Radeon. A6 опускается до уровня Radeon HD 6530, использующего 320 потоковых процессоров. И в серии A4 установлены GPU Radeon HD 6410D со 160 потоковыми процессорами.

Мы уже тестировали APU и CPU до $200 в нескольких популярных игровых тестах, поэтому мы знаем, как последние чипы ведут себя в современных играх. Однако теперь мы хотим узнать их возможности в других приложениях, способных загрузить ядра обычных CPU и программируемые процессоры графических устройств.

Это первый выпуск цикла статей, который будет состоять из девяти частей, и в нём мы подробно рассмотрим постобработку видео. Раньше на эту задачу уходило много времени, даже на многоядерном процессоре. Но поскольку это в большей степени параллельная нагрузка, ускорение при помощи множества ядер графического процессора – это отличный способ улучшить продуктивность и увеличить производительность.

Мы учли помощь AMD при написании данной серии статей, поэтому фокусируемся на аппаратном обеспечении компании, чтобы создать несколько довольно простых сравнений. Как CPU в одиночку справляется с программами, включающими OpenCL? А как насчёт одного APU на базе Llano? После этого мы протестируем более дешёвые APU и дорогие CPU в паре с различными дискретными видеокартами чтобы показать, как будет изменяться производительность каждой конфигурации.

DirectCompute и OpenCL

В течение последних нескольких лет мы пытались оценить усилия AMD по защите Stream против реализации инфраструктуры CUDA от Nvidia. В конечном счёте, сделать сравнение достаточно тяжело. Этому сильно мешают множество других компонентов. Благодаря разработкам CyberLink и Arcsoft нам удалось соединить в одной статье Stream, CUDA и Quick Synс: "Сжатие видео и декодирование: чем и на чём лучше".

С тех пор AMD перешла от собственного подхода к GPU общего назначения (GPGPU), который работает с промышленным стандартом API OpenCL и DirectCompute. С этими стандартами разработчикам проще использовать преимущества программируемой логики GPU, чтобы обрабатывать параллельные задачи быстрее, а часто более эффективно, чем CPU x86 в одиночку. Такие задачи часто присутствуют в интенсивных графических нагрузках, но разработчики постепенно расширяют возможности GPU и APU в других сферах. По сути APU могут оказаться более оптимизированными решениями, поскольку их кристалл идеально подходит как для одиночного потока данных (SISD), так и для множественного потока данных (SIMD), обрабатываемого на одном чипе. Принимая во внимание, что приложения обычно использовали какой-то один тип данных, сейчас мы видим, как графический процессор всё чаще применяется к программному обеспечению обоих типов, что делает гибридный подход более дальновидным. Для сравнения, Nvidia все ещё продвигает CUDA. Но компания не игнорирует OpenCL и включает в драйвер поддержку OpenCL 1.1.

В 2006 году ATI начала сотрудничать с разработчиками, желающими более тесно работать с векторными параллельными задачами, использующими принцип SIMD. Вскоре ATI Stream SDK и Brook+ language стали выпускать инструменты, которые позволили поставщикам ПО, как говорит ATI, "стать ближе к железу" в графических процессорах. Но требовался более широкий подход к стандартам. Здесь в игру вступают Windows DirectX API под названием DirectCompute и её конкурент OpenCL от Khronos Group. Но между DirectX и OpenСL приложения на базе Windows скорее выберут DirectCompute, в то время, как дизайн OpenCL более нейтрален к платформе.

Со стандартными API разработчикам, наконец, будет удобнее оптимизироваться под ускорение GPU/APU, нежели когда AMD и Nvidia, преследует свои личные интересы. Чтобы вам было понятнее, о чём будет идти речь в данном цикле статей, мы приведём список тем, в которых будем изучать аппаратное ускорение:

  • Постобработка видео
  • Игры
  • Персональные приложения smart cloud
  • Видеоконференции
  • Редактирование видео
  • Кодирование медиа файлов
  • ПО для бизнеса и безопасности
  • Фотография и распознавание лица
  • Усовершенствованный дизайн пользовательского интерфейса

Если верить AMD и Nvidia, можно ожидать, что GPU/APU-ускорение распространится на более широкий диапазон приложений и даст существенный прирост производительности. Дадут ли более дорогие видеокарты или более сложные APU лучшие результаты? Возможно. Тысячи потоковых процессоров должны справиться с работой быстрее, чем сотни. Но даже средний APU должен предоставить весомые преимущества.

Не забывайте, что архитектура AMD позволяет APU и некоторым дискретным GPU работать в тандеме также, как CrossFire или SLI. Поэтому существует возможность начать с бюджетной платформы и увеличить производительность с помощью аппаратного ускорения. Сегодня мы не будем затрагивать возможности платформы с несколькими GPU, но в какой-нибудь из частей серии обязательно это сделаем.

Конфигурация и тесты

Планируя данный цикл статей мы спрашивали сами себя, что читателям действительно нужно знать об использовании DirectCompute/OpenCL-ускорения. Это сложно? Нет. Драйверы включают эту функция по умолчанию, и большинство приложений, способных использовать данное улучшение, могут включать и выключать эту функцию на своё усмотрение. И нам не понятно, зачем кому-то её отключать.

Мы будем тестировать два приложения постобработки с функцией OpenCL: Total Media Theater (TMT) 5.2 (пре-релиз)от ArcSoft и vReveal от MotionDSP.

Компонент SimHD программы TMT теперь использует OpenCL и GPU-обработку, чтобы интерполировать видео в стандартном разрешении (480p) ближе к уровню HD (720p) в реальном времени. Чтобы это протестировать, мы проигрываем DVD-копию фильма "Особое мнение" (Minority Report) с включённым OpenCL (GPU) и без него (CPU). Для наглядного сравнения мы проведём тест в режиме раздельного экрана, слева стандартное разрешение, справа близкое к HD. В компоненте SimHD, ArcSoft обеспечивает четыре основных функции: масштабирование, динамическое освещение, подавление шума и сглаживание, но в нашем случае будет включены только первые три на максимальных настройках. Сглаживание недоступно в тестах с одним процессором, поэтому для справедливости мы отключили эту функцию для всех конфигураций. Также мы будем тестировать SimHD только с видеокартой AMD Radeon HD 5870, поскольку на данный момент Total Media Theater не поддерживает AMD Radeon HD 7970. Но нас это нисколько не удивляет, учитывая, что у нас уже возникали проблемы с GPU-ускорением при работе в CyberLink Media Espresso в обзоре "AMD Radeon HD 7950: обзор, тест и сравнение с GeForce GTX 580".

vReveal от компании MotionDSP заработал себе славу одного из первых и лучших потребительских приложений для стабилизации картинки видео-файлов. Количество процессов, необходимое для удаления этого эффекта огромно. Поскольку несколько кадров видеодорожки анализируются одновременно, в этих кадрах отслеживаются и перекомпилируются много функций. На разрешении 1080p эта нагрузка сильно нагружает систему. Сегодня vReveal 3 также включает несколько дополнительных функций, таких как увеличение резкости, осветление и очистка от шумов, все они могут работать одновременно со стабилизацией. В идеале, все эти визуализации должны выполняться в реальном времени.

В наших тестах, мы используем два демонстрационных видеоклипа с загружаемым двоичным файлом vReveal 3: файл "Barcelona" на разрешении 480p и "San Francisco" на разрешении 1080p. Тесты будут проводиться дважды, первый раз с базовой стабилизацией и потом с более требовательной конфигурацией, состоящей из пяти активных эффектов. Программа будет обрабатываться несколькими способами: только CPU, с APU-ускорением и в конфигурациях с двумя различными дискретными GPU.

Тестовая конфигурация
Тестовая система 1
Процессор AMD FX-8150 (Zambezi) 3.6 ГГц, Socket AM3+, 8 Мбайт общего кэша L3 , Turbo Core вкл., 125 Вт
Материнская плата Asus Crosshair V Formula (Socket AM3+), AMD 990FX/SB950
Память 8 Гбайт (2 x 4 Гбайт) AMD Performance Memory AE34G1609U2 (1600 MT/s, 8-9-8-24)
SSD 240 Гбайт Patriot Wildfire SATA 6 Гбит/с
Видеокарта AMD Radeon HD 7970 3 Гбайт
AMD Radeon HD 5870 1 Гбайт
Питание PC Power & Cooling Turbo-Cool 860 Вт
Операционная система Windows 7 Professional, 64 бит
Тестовая система 2
Процессор AMD A8-3850 (Llano) 2.9 ГГц, Socket FM1, 4 Мбайт кэша L2, 100 W, Radeon HD 6550D Graphics
Материнская плата Gigabyte A75-UD4H (Socket FM1), AMD A75 FCH
Память 8 Гбайт (2 x 4 Гбайт) AMD Performance Memory AE34G1609U2 (1600 MT/s, 8-9-8-24)
SSD 240 Гбайт Patriot Wildfire SATA 6 Гбит/с
Видеокарта AMD Radeon HD 7970 3 Гбайт
AMD Radeon HD 5870 1 Гбайт
Питание PC Power & Cooling Turbo-Cool 860 Вт
Операционная система Windows 7 Professional, 64 бит
Тестовая система 3
Платформа Gateway NV55S05u
Процессор AMD A8-3500M (Llano), 1.5 ГГц, Socket FS1, 4 Мбайт кэша L2, 35 W, Radeon HD 6620G Graphics
Память 4 Гбайт Elpida PC3-10600S-9-10-F2
2 Гбайт Hynix PC3-10600S-9-10-B1
HDD Western Digital Scorpio Blue 640 Гбайт, 5400 RPM, 8 Mбайт Cache, SATA 3 Гбит/с
Операционная система Windows 7 Professional, 64-bit
Тестовая система 4
Платформа HP Pavillion dv6
Процессор Intel Core i5-2410M (Sandy Bridge), 2.3 ГГц, Socket G2, 3 Мбайт общего кэша L3 , 35 Вт, HD Graphics 3000
Память 4 Гбайт Samsung PC3-10600S-09-10-ZZZ
HDD Seagate Momentus 7200.4 500 Гбайт, 7200 об/мин, 16 Мбайт Cache, SATA 3 Гбит/с
Операционная система Windows 7 Professional, 64 бит

Назад
Вы читаете страницу 1 из 5
1 2 3 4 5
Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Отзывы об OpenCl в Клубе экспертов THG [ 1 отзывов] Отзывы об OpenCl в Клубе экспертов THG [ 1 отзывов]


Свежие статьи
RSS
Тесты работы недорогих видеокарт с тремя мониторами Cooler Master V8 GTS: обзор процессорного кулера Обзор телевизора Toshiba 42L7453RB: всё в одном Обзор игровой гарнитуры Zowie Gear Mashu Лучшая материнская плата: текущий анализ рынка
Тесты работы недорогих видеокарт с тремя мониторами Обзор Cooler Master V8 GTS Обзор Toshiba 42L7453RB Обзор Zowie Gear Mashu Лучшая материнская плата

Копирование и распространение информации, упомянутой на страницах THG.ru возможно только при наличии у вас письменного разрешения руководства издания. По вопросам использования наших статей обращайтесь по электронной почте.

THG.ru ("Русский Tom's Hardware Guide") входит в международную сеть изданий Best of Media
РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!
Новогодние подарки 2014/2015
Новогодние подарки 2014/2015

Новогодние подарки - наша ежегодная статья, в которой идёт речь об интересных штучках, которые стоит купить в подарок себе или кому-то из близких к новому году. Как обычно, текст сопровождается фотосессией с прекрасными моделями.
Лучший планшет: текущий анализ рынка
Лучший планшет: текущий анализ рынка

Планшетов стало очень много. Чтобы помочь читателям в выборе лучшего планшета мы составили сводный материал, в котором разбили доступные на рынке устройства по ценовым категориям. В каждой есть несколько вариантов, которые отличаются не только дизайном, но и возможностями.
Лучшая видеокарта для игр: текущий анализ рынка
Лучшая видеокарта для игр: текущий анализ рынка

Выбрать лучшую видеокарту для игр непросто - для кого-то лучшей может быть самая доступная видеокарта, для других самая производительная. Мы стараемся учитывать все факторы и публикуем ежемесячно обновляемый материал, в котором стараемся рекомендовать действительно лучшую видеокарту для игр в любой ценовой категории - от дешевле $100 до топового сегмента.
Лучший SSD: текущий анализ рынка
Лучший SSD: текущий анализ рынка

Выбрать лучший SSD непросто - для кого-то лучшим может быть самый доступный SSD, для других самый быстрый. Мы стараемся учитывать все факторы и публикуем ежемесячно обновляемый материал, в котором стараемся рекомендовать действительно лучший SSD в любой ценовой категории - от дешевле $100 до топового сегмента.

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Дизайн!
У вас есть что сказать по поводу нашего дизайна? Советы или рекомендации? Направляйте критику и комментарии по электронной почте.
ССЫЛКИ