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NVidia e a era da computação heterogênea

Nesses últimos tempos temos visto a popularização de um conceito que está sendo chamado de Visual Computing (ou Computação Visual) cuja intenção é de enriquecer a experiência de uso e até mesmo melhorar a produtividade do usuário com o uso de interfaces visuais ricas em efeitos especiais e 3D. Bons exemplos podem ser vistos acima como os jogos de tiro em primeira pessoa, as GUI Aqua do Mac OS X, Aero do Windows Vista e aplicativos como o Picasa e o Google Earth.

Tais aplicações demandam um grande esforço computacional por parte da CPU, problema normalmente resolvido com o uso das chamadas aceleradoras gráficas que utilizam processadores dedicados (GPUs) que liberam a CPU para outras tarefas. Baseado nisso, já faz algum tempo que a NVidia tem defendido a idéia que, para o usuário ter a melhor experiência visual em seus PCs por um preço mais camarada, ele não precisaria investir necessariamente num processador mais veloz e sim numa placa de vídeo mais potente, algo que o pessoal de Santa Clara pode não ver com bons olhos.

Para ilustrar esse ponto de vista, a NVidia apresentou em um evento na última terça-feira (27/05), um gráfico que compara o ganho de desempenho gráfico de um PC (baseado no score do 3DMark 2006) utilizando um processador ou uma placa de vídeo mais potente.

O ponto de partida seria uma configuração baseada em um Core 2 Duo E4400 e uma placa-mãe com gráficos integrados Intel GMA 3100 que custaria em torno de US$ 113. A linha azul representaria o upgrade de processador mantendo o sistema gráfico inalterado e a linha verde, o upgrade de placa gráfica mantendo o processador inalterado. A escala de custo (em US$) aumenta para a direita.

Apesar da subida acentuada da linha verde, esse gráfico deve ser visto com alguma cautela, já que ela leva em consideração apenas o ganho de desempenho em gráficos, o que não significa necessariamente que sua planilha eletrônica ou seu processador de texto ficará mais rápido com uma placa de vídeo mais potente.

A mensagem da empresa nesse caso, é mostrar que a customização do PC para certas aplicações é o melhor caminho para se obter a melhor relação entre custo x benefício. Assim, um jogador pode se beneficiar mais de um PC com um processador de desempenho médio e uma placa veloz do que o contrário.

Para ajudar o usuário nessa escolha, a NVidia passou a oferecer em seu site uma ferramenta em flash batizada de Balanced PC Configurator (que pode ser achado aqui no item Launch Configurator) que apresenta os resultados de vários benchmarks de acordo com a combinação de diversos processadores Intel e placas de vídeos da NVidia.

Uma versão mais simples em português pode ser encontrada aqui.

Computação Heterogênea

Até aqui, nada demais. A grande novidade é que a NVidia irá, num futuro próximo, colocar no mercado seus primeiros produtos baseados no CUDA, uma nova arquitetura que permite utilizar uma GPU como um multiprocessador paralelo capaz de resolver problemas matemáticos complexos a partir de programas escritos em uma linguagem baseada em C.

Desse modo, qualquer PC com uma placa de vídeo da NVidia poderia se trasformar um supercomputador paralelo, e para se ter uma idéia do potencial desse conceito, a NVidia comparou sua primeira GPU compatível com CUDA — a GeForce 8800 GTS — com um processador Core 2 Duo E8400:

Enquanto o Core 2 Duo tem apenas 2 núcleos capazes de calcular 48 GFLOPS, a GPU 8800 GTS tem à sua disposição 128 núcleos capazes de processar 576 GFLOPS. Tratam-se de números impressionantes, mas observamos que tamanha capacidade de devorar números está restrito à certas aplicações específicas capazes de tirar o máximo proveito das características de processamento paralelo da GPUs. E a grande sacada está exatamente nisso: fazer com que a CPU transfira as rotinas de processamento mais intensivo para a GPU, melhorando assim dramaticamente o desempenho geral do PC, tecnologia esta que está sendo chamada de Heterogenous Computing ou Computação Heterogênea.

Para ilustrar seus argumentos, a NVidia mostrou alguns exemplos de aplicações científicas que já utilizam o CUDA e seu respectivo ganho de desempenho:

Com o tempo, também é intenção da empresa otimizar seu engine de física PhysX para CUDA, algo que ainda não foi feito porque, por enquanto, a empresa achou melhor manter essa tecnogia capaz de rodar em qualquer PC, mas que com o tempo também poderá tirar proveito das GPUs.

Na minha opinião, a proposta da tecnologia CUDA é muito interessante e estrategicamente mais sensata do que partir para algo ainda mais radical (e talvez até suicida) como criar um multiprocessador genérico para brigar com o pessoal de Santa Clara e de Sunnyvale juntos. De um certo modo, ele segue o mesmo caminho da Toshiba com seu SpursEngine.

O grande desafio dessa iniciativa é o fato do CUDA ser, de um certo modo, uma tecnologia proprietária da NVidia, de modo que para se tirar pleno proveito de um programa otimizado para CUDA, o usuário deverá necessariamente investir numa placa da NVidia, o que pode ser uma bênção ou uma maldição, já que a NVidia precisará convencer os desenvolvedores de software que vale a pena investir nessa tecnologia e, se desse esforço surgirem algumas killer applications, os consumidores não se importarão em gastar um pouco a mais numa placa NVidia — por mais “venda casada” que isso possa parecer — iniciando assim uma espécie de circulo virtuoso para a empresa.

Um bom exemplo de Killer App desse tipo foi o Visicalc — a primeira e única planilha eletrônica de seu tempo — que rodava apenas nos Apple ][ alavancando assim, as suas vendas.

Ao mesmo tempo, vivemos numa época em que o mercado valoriza cada vez os mais padrões livres, abertos e acessíveis (como a Internet) e sob essa ótica, não vejo como o CUDA poderia ser transformado em um padrão aberto, já que para isso, a NVidia também teria que mostrar como suas GPUs funcionam, entregando de mão beijada para o público (e a concorrência) o que ela tem de mais importante: seu patrimônio intelectual.

O CUDA é uma grande aposta da NVidia nela mesmo e na sua capacidade de evangelizar o mercado a seguir o seu caminho, como faz de vez em quando a empresa com nome de fruta.

Se eles serão bem sucedidos, só o tempo dirá…

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29 maio, 2008 - Posted by | Hardware, Notícia, Opinião, Tecnologia | , , ,

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