Šéf výzkumu a strategie ve společnosti Microsoft, Craig Mundie, před pár dny na technologickém institutu MIT přednášel o budoucnosti výpočtů a s nimi spojených technologiích, které se stanou běžnou praxí v horizontu několika následujících desetiletí. Mundie v této souvislosti nastínil svou vizi 3D virtuálního světa obydleného virtuálními lidmi, jehož základním stavebním kamenem je kombinace klientských a cloud služeb. O tom, co vlastně cloud služby jsou, jste se již mohli dočíst dříve (http://hpcinfo.cz/blogs/hpc/archive/2008/08/04/189.aspx). Přednáška se konala v rámci letošního ročníku konference Emerging Technology Conference (http://www.technologyreview.com/emtech/08/).

Protože cloud služby spočívají v úzké spolupráci klientských stanic a vzdálených výpočetních center, která je realizovana prostřednictvím vysokorychlostního internetu, označil Mundie tento koncept pojmem "prostorové výpočty" (spatial computing). Na rozdíl od dnešních výpočtů, které jsou v drtivé většině případů realizovány na stanici, s níž pracujeme, předpokládá tato novinka využití lokálních stanic pouze coby terminálů sloužících jako prostředník mezi uživatelem a vzdáleným serverem, jehož uživatel nevlastní (resp. nepotřebuje vlastnit) a ani k němu nemá (nepotřebuje mít) fyzický přístup. Přínos pro uživatele je zřejmý - dostupnost mnohem vyšší výpočetní síly bez nutnosti vlastnit či spravovat nákladnou a rozsáhlou IT infrastrukturu.

Čím je tento koncept charakteristický ukazuje výčet jeho elementární rysů: na straně klienta figurují aspekty jako je mnohojádrová architektura, paralelní programování či vysokorychlostní připojení ke cloudu; na straně cloudu je kromě vysokého výkonu důraz kladen na humanistický přístup, t.j. schopnost adaptace na přirozené lidské chování a potřeby. Sem patří například podpora personalizace, prostorově zobrazovacích metod, stejně jako vnímání a interpretování hlasových, gestikulačních a jiných vizuálních pokynů.

Kocepce cloud architektury nepočítá s nasazením pouze v profesionálních, úzce specializovaných podmínkách, jako jsou vědecká či výzkumná pracoviště, vývojové, obchodní a finanční instituce a podobně, i když v těchto oblastech bude poptávka nepochybně velká. Byť nejde o technologii zamýšlenou pro sektor domácností, s jejím využitím v praxi se v budoucnu setkáme i na mnoha obyčejných místech.

Jedním z možných příkladů tohoto využití je virtuální recepční. Představte si, že vstoupíte na recepci nějaké budovy či areálu, kde vás přivítá tvář na obrazovce. Pochopitelně s ní můžete komunikovat jako s normálním člověkem, tj. hlasem, gesty, případně dalšími vizuálními vjemy. Můžete si u ní například zamluvit rezervaci nebo požádat o informaci, kterou potřebujete. Systém používá všesměrové mikrofony a reprodukci přirozeného jazyka a hlasu; díky vysoké výpočetní síle cloudu jsou reakce velmi pohotové, takže komunikace s lidmi může bez problémů probíhat v reálném čase. Virtuální recepční je naprogramována tak, aby rozlišovala příchozí osoby podle oblečení. To může pomoci například ihned rozlišit návštěvníka od pracovníka firmy. Aby Microsoft svou vizi názorně ilustroval, chystá se již během několika příštích měsíců nasadit prototyp virtuální recepční na některých místech přímo ve svém sídle v Redmondu. Zdá se, že to, co jsme dosud znali jen ze sci-fi snímků, možná již není od reality příliš vzdálené. Názornou ukázku toho, jak virtuální recepční pracuje, můžete zhlédnout zde - http://www.youtube.com/watch?v=5n_MTlA9Rnc

Prototyp systému virtuální recepční spotřebuje zhruba 40 procent výpočetní síly jednoho osmijádrového procesoru, a to i ve chvíli, kdy je nečinný. Podle Microsoftu mohou být systémy tohoto druhu využity například na vesnických lékařských klinikách. Méně příjemná je ale cena; pořídit si jej můžete už za "pár tisíc" dolarů. Obecně lze říci, že s příchodem takovýchto robotů začíná nová éra, v níž lidé a počítače spolu komunikují na zcela jiné úrovni než jakou známe dnes.

V další demonstrativní ukázce využití cloud computingu nastínil Mundie budoucnost "živého webu". Oč jde. Vezměte si například, že jste v trafice a zaujal vás nějaký časopis. Vytáhnete svůj iPhone a vyfotíte si jeho titulní stránku. Poté jdete domů a svůj iPhone s fotografií přiložíte na elektronický stůl vybavený technologií Microsoft Surface. Tento stůl je vlastně velká dotyková obrazovka s několika vymoženostmi navíc. Jednou z nich je schopnost automaticky připojit jakékoli Bluetooth-kompatibilní zařízení, které na stůl položíte - v tomto případě iPhone. Za pár okamžiků se vám automaticky zobrazí obsah daného zařízení, z nějž prstem vyberete příslušnou fotografii. Systém analyzuje obrázek a nabídne možnosti, jak pokračovat. Zvolíte-li si například, že si chcete časopis prohlédnout, systém prostřednictvím internetu zjistí, o jaký časopis se jedná a rovnou stáhne jeho digitální verzi, je-li k dispozici, v níž můžete okamžitě začít listovat. Pokud není k dispozici digitální verze časopisu, může pro vás systém vyhledat například nejbližší obchod, kde si můžete magazín zakoupit. Podobným způsobem lze analyzovat obrázky, které v časopise naleznete - pokud váš například zaujme fotografie sošky indiána, můžete ihned zjistit, o jakou sošku jde a v jaké galerii je vystavena. Vše je pochopitelně ovládáno bez použití klávesnice, zejména pohybem ruky, případně hlasem. Více informací o Microsoft Surface, včetně ukázkových videí, je k dispozici na http://www.microsoft.com/surface/

Dalším vhodným příkladem je Microsoft Photosynth, technologie, která umožňuje pospojovat několik fotografií tak, že se na určitý vyfotografovaný objekt můžete dívat z různých úhlů - neboli v trojrozměrném podání. Objekt si zkrátka nafotíte ze všech stran a necháte svůj počítač, aby tyto snímky poskládal do 3D modelu, nebo dokonce komplexní 3D scény určitého prostoru. Nejen tvorba, ale také renderování (zobrazování) těchto modelů je však vysoce výpočetně náročná metoda, se kterou by si stěží poradily například kapesní počítače PDA či mobilní telefony, což jsou zařízení, k nimž prohlížení digitálního obsahu již dnes neodmyslitelně patří. I zde by metoda cloud computingu mohla proto do budoucna přinést řešení. Více informací na http://www.microsoft.com/cze/photosynth/

Pozoruhodně působí také další příklad - přístroj sloužící pro orientaci v prostoru, který Mundie demonstruje na tomto videu - http://www.youtube.com/watch?v=orMJF_i-w6Q. Myšlenka je taková, že jdete například po ulici, v kapse máte klasické PDA s připojením na GPS, které lokalizuje vaši pozici, a na jeho obrazovce máte místo běžné mapy, která bývá u GPS navigátorů zvykem, stejný obrázek, který uvidíte, když se rozhlédnete kolem sebe. Jen s tím rozdílem, že u jednotlivých objektů se vám zobrazují přesně ty informace, které potřebujete znát, ať už je to název ulice, firmy, místa, jízdní řády na autobusové zastávce či informace o tom, jaké zboží si můžete zakoupit v obchodě, kolem něhož právě procházíte. Veškeré zobrazované informace a upozornění si můžete personalizovat na základě svého osobního profilu. Ani takováto služba se pochopitelně neobejde bez přísunu velkého množství dat a především vysoké výpočetní síly, která s nimi dokáže v reálném čase pracovat. Proto se i v tomto případě počítá s využitím cloud computingu.

Již na těchto několika příkladech je dostatečně zřejmé, že potenciál technologie cloud computingu nezná hranic a je jen na lidské fantazii, do jaké míry jej dokáže využívat. Jako každá revoluční novinka ale i tato technologie už ve svém konceptu naráží na určité překážky. Jednou z nich je naprostá nepřítomnost vhodných programovacích nástrojů schopných vyvíjet software pro cloud architekturu. Proto je podle Mundieho z Microsoftu především nutné kompletně změnit aktuální způsob psaní aplikací; jinými slovy připravit software na nový systémový design, kde velkou roli sehraje schopnost paralelizovat výpočty mezi obrovské množství výpočetních jader. Další dohady vyvolává otázka, kdo bude provozovatelem této služby, resp. infrastruktury (cloudů). To je dozajista problém, který je také třeba řešit, protože nároky na výpočetní sílu cloudů s každým rokem porostou geometrickou řadou s tím, jak budou přibývat stále noví uživatelé a aplikace budou náročnější.

Zdroj: http://news.cnet.com/8301-13953_3-10050826-80.html

Microsoft již dříve vypustil několik útržkovitých informací, které hovoří o tom, jakým způsobem firma přidává podporu paralelního zpracování výpočtů do svých vývojářských nástrojů (zejména Visual Studio). Server ZDnet.com zjistil, že změny, které povedou k lepší podpoře paralelních výpočtů, mají být součástí rovněž nadcházejícího vydání operačního systému z rodiny Windows, známého jako Windows 7. Ačkoli vývojáři Microsoftu, stejně jako betatesteři a vůbec všichni, kdo mají přístup k testovacím verzím Windows 7, se obšírně zaměřují na nové uživatelské prostředí, není to pochopitelně jediná novinka, kterou se nový OS chystá pochlubit. Zástupci společnosti se v neoficiálním rozhovoru nechali slyšet, že za účelem zachování kompatibility aplikací i ovladačů budou hloubkové změny mezi Windows Vista a Windows 7 pouze minimální. Přiznali také, že Win32, jádro systému Windows, není pro asynchronní, souběžně výpočty vhodné. I přesto nebo snad právě proto již Microsoft podniká první kroky k tomu, aby toto omezení bylo u příští generace Windows překonáno - jmenovitě u Windows 7 a jeho serverové alternativy Windows 7 Server (v současné době známé jako Windows Server 2008 R2).

Strategií Microsoftu v dlouhodobém horizontu je najít způsob, jak odstranit z Windows stávající jádro Win32 a při současném zachování nejvyšší možné kompatibility jej nahradit novým kódem - sadou programovacích rozhraní, které jsou lépe přizpůsobené pro provoz paralelně běžících úloh na vícejádrových čipech či multi-procesorových systémech. Na něčem podobném se již pracuje pod kódovým označením RedHawk a MinSafe, což jsou prakticky dvě identické technologie vyvíjené dvěma různými týmy pod záštitou Microsoftu, jejichž účelem je starat se o to, aby byla rovnoměrně vytížena všechna přístomná výpočetní jádra. S nasazením těchto technologií v operačním systému se však počítá teprve od Windows osmé generace a Midori - nové rodiny OS od Microsoftu vyvíjené zcela nezávislé na řadě Windows. Zatím tudíž není známo, jakým způsobem a do jaké míry budou Windows 7 paralelizaci podporovat, ale podle všeho nějakou podporu obsahovat budou. Vnést světlo do této otázky by mohla již koncem října konference Microsoft Professional Developers Conference, kde by představitelé společnosti měli diskutovat o "klíčových architektonických změnách, které umožní systému Windows efektivně provozovat paralelní software". Tolik z popisu uvedeném na oficiálních webových stránkách PDC (http://microsoftpdc.com).

"Win32 nebyl nikdy navržen pro vysoce nezávislé, asynchronní procesy," uvedl Craig Mundie, Chief Research and Strategy Officer, Microsoft. "Paralelismus vyžaduje změny ve všech softwarových vrstvách. To obnáší přeskupení různých úloh do různých vrstev... a tedy hledání rovnováhy mezi rolemi a runtime procesy. A to je to, co potřebujeme zformovat v operačním systému. První kousky tohoto očekávejte v příští generaci Windows." Jako příklad windowsovské funkce, která je dotčena potřebou tohoto druhu "vyvažování", uvedl Mundie plánovací model v uživatelském módu (user-mode scheduling model). Stávající plánovač ve Windows běží "na příliš vysoké vrstvě", vysvětluje. Současně poznamenal, že Microsoft uvedl nový zkušební model jako součást svého Robotics Development Kitu. Tato sada nástrojů obsahuje nově vyvinuté runtime knihovny, které umožňují souběžný, koordinovaný a decentralizovaný běh softwarových služeb - tedy takové knihovny, které jsou optimalizované pro distribuované/mnohojádrové výpočty.

Podle encyklopedie Wikipedia Microsoft podnikl některé základní modifikace plánovače za účelem paralelizace procesů již v operačním systému Vista: "Operační systémy založené na technologii Windows NT používají mnohaúrovňovou zpětnou frontu. Definováno je 32 úrovní priorit, kde priority 0 až 15 jsou normální a priority 16 až 31 jsou ty, které běží v reálném čase a vyžadují přiřazení určitých výsad... Plánovač ve Windows Vista byl modifikován tak, že používá cyklické počítadlo registrů v moderních procesorech, čímž si uchovává přehled o tom, kolik CPU cyklů je přesně vykonáno na jeden thread, namísto používání rutinního časovače přerušení."

Zatímco stroje s několika málo jádry mohou současné verze Windows bez větších obtíží plnohodnotně využívat, jejich návrh není zdaleka vhodný pro stroje obsahující 8, 16, 32 a více jader. Microsoft si nyní může vybrat, zda jít cestou úplné podpory vícejádrových architektur, což by znamenalo nutnost předělání stávajícího jádra Win32 a pravděpodobnou ztrátu kompatibility s některými aplikacemi, nebo provedení takových úprav, které provést lze při současném zachování 100% kompatibility. Od výrobce OS lze téměř s jistotou očekávat, že se rozhodne buď pro druhou variantu, anebo... a to je nejpravděpodobnější... že vytvoří dva různé operační systémy, z nichž každý půjde vlastní cestou. Dost možná, že to je ten důvod, proč má být Midori vyvíjen jako zcela odlišná platforma.

V této době lze zatím bohužel pouze spekulovat. Vydání obou operačních systému (Windows 7 a Midori) je naplánováno na začátek roku 2010. V každém případě si můžeme být jisti tím, že jakkoli je softwarové přizpůsobení se novým technologiím problematické, vždy je to jen otázkou času. Za pár let si nejspíš už ani nedokážeme software bez podpory paralelizace vůbec představit a bude přitom zcela lhostejné, zda používáme platformu Windows, Midori, Linux, MacOS X či cokoli jiného.

Zdroj: http://blogs.zdnet.com/microsoft/?p=1612

Na veletrhu IDF se společnost Intel, kromě jiného, zabývala i některými dosud neodhalenými fakty o architektuře Nehalem - nové x86 platformě sestávající z optimalizované architektury Core s integrovaným paměťovým řadičem a novým typem (sdílené) sběrnice, tzv. CSI (Common Serial Interconnect). Připomeňme, že CSI je sériové dvoubodové spojení na způsob HyperTransportu, jenž je používán zejména jako komunikační rozhraní mezi procesory AMD a čipsetem (a někdy také mezi severními a jižními můstky některých čipsetů). Očekává se, že sdílená sběrnice CSI, která může být v budoucnu využita prakticky jakýmkoli zařízením - kromě procesorů například i pevnými disky, grafickými kartami, řadiči a spoustou dalších interních komponent - přinese zřejmě největší užitek do sektoru serverů a pracovních stanic a samozřejmě také mezi HPC clustery.

Je veřejným tajemstvím, že Intel se při návrhu nové architektury nechal inspirovat konkurenčními technologiemi. Pokud bychom vedle sebe položili čip Intel Nehalem a AMD Opteron a porovnali jejich architekturu, jen těžko bychom mohli přehlédnout výskyt množství nápadně podobných technologií v obou produktech. Jedná se například o instrukční sadu x86-64, paměťovou technologii NUMA (non-uniform memory access), která přiděluje vlastní paměť RAM každé procesorové patici (socketu) zvlášť, dále pak již zmíněnou dvoubodovou sběrnici CSI (oficiálně uvedenou pod názvem Direct Connect nebo také QuickPath), nechybí ani paměťový a sběrnicový řadič přímo v čipu, nezávislé řízení napájení každého výpočetního jádra podle jeho vytížení, regulátor teploty a napájení interních komponent, schopnost maskovat více procesorů jako jediný čip, samostatná L2 paměť pro každé jádro, kratší délka pipeline (řetězec vykonávaných instrukcí) - většina z toho všeho je něčím, co již v konceptu AMD Opteron existuje a nyní bude existovat také v konceptu Nehalem. Nutno ale přiznat, že Intel dotáhl tyto nápady blíže k dokonalosti než jeho rival.

Intel doufá, že se mu podaří nalomit AMD hlavně díky jedné technologii, kterou Opteron dočista postrádá - integrovanému mikrořadiči napájení. AMD se zatím nevyjádřila, zda plánuje uvést na trh technologii, která by směle konkurovala té, jež Intel udržuje v tajnosti až do samotného vypuštění Nehalemu. Možná ani nebude mít proč. Skutečnou otázkou totiž je, jaké výhody přinese řízení napájení integrované přímo do procesoru a nikoli do čipsetu základní desky. Jistou výhodu by mohla představovat nezávislost na podpoře ze strany operačního systému, která ale podle všeho nenastane. Jinými slovy, Intel bude mít plné ruce práce, aby přesvědčil Microsoft k implementaci podpory do svých OS; stejně tak se bude muset snažit u výrobců Linuxu. Další otázku vyvolává fakt, proč tak Intel činí, když drtivá většina dnešních operačních systémů efektivně řídí napájení procesoru díky úsporným technologiím, které byly uvedeny na trh už před lety (Cool'n'Quiet, SpeedSteep). V každém případě musí mít Intel dobrý důvod, proč integrovat řadič napájení přímo do čipu. AMD k tomuto zaujímá navenek neutrální postoj.

Pokrok byl učiněn také v návrhu vyrovnávací paměti (cache). Velká sdílená L2 paměť je již minulostí. Místo ní přicházejí mnohem menší dedikované paměti pro každé jádro. Po vzoru AMD a starších procesorů řady Intel Xeon se navrací paměť třetí úrovně (L3). Ta bude použita jako místo, kde se filtrují data putující mezi jádry, čímž dojde k jejich redukci na nezbytné minimum a ke zrychlení práce. Zacházení s cache pamětí je jednou z hlavních a zřetelných odlišností mezi starší a novou inteláckou CPU architekturou. Tomu se ostatně nelze divit - v tomto směru existuje mnoho prostoru k inovacím (na rozdíl od jiných rozvinutých technologií).

Kromě inovací inspirovaných více či méně architekturou AMD navíc Intel oprášil i některé vlastní starší technologie, které nejprve opustil, aby je posléze znovu implementoval. Řeč je o HyperThreading (HT). Tato vlastnost byla původně součástí architektury Netburst používané u Pentií 4 a Xeon. S příchodem vícejádrové architektury Core však byla odstraněna jako "nadbytečná", neboť málokterá aplikace dokázala tou dobu využívat více jader, než kolik jich bylo fyzicky přítomných (tj. dvě až čtyři). Situace na softwarovém poli se ale během posledních let poněkud změnila a nový software pomalu přichází vícejádrům na chuť. A to v některých případech (serverové aplikace) dokonce rychleji než roste počet fyzických jader v čipech, nebo to alespoň Intel do budoucna předpokládá. A to je také důvod, proč se kromě fyzických jader hodí mít ještě další jádra, která se jako fyzická pouze tváří, byť jsou ve skutečnosti provozována jedním a tím samým jádrem. Konkurence (AMD) však prozatím nepovažuje HT za nic, co by stálo za to implementovat, a to ani u serverových čipů. Zatímco Intel hovoří až o 30procentním nárůstu výkonu s HT u ideálně vyladěných aplikací, AMD má docela jiný názor. Ta totiž považuje HT za vlastnost, která umožňuje čipu pracovat i v době, kdy čeká na data přicházející z operační paměti. Jenomže integrovaný paměťový řadič a mnohem rychlejší paměti, které jsou dnes k mání, snižují tyto latence na zlomek času, který nastával v raných dobách Pentia 4. A do budoucna se latence budou pochopitelně ještě zkracovat, což poněkud snižuje potenciál pro využití HT v dlouhodobém horizontu - aspoň tak to vidí AMD. Ať tak či onak, HT může přinést vyšší výkon pouze u vysoce paralelizovaných aplikací, které určitě nenalezneme na domácích PC jako spíše na pracovních, serverových a HPC stanicích.

AMD příliš nevěří tomu, že aplikace vůbec jakkoli "pocítí" některé inovace v architektuře Nehalem, a tudíž je pokládá za zbytečné. Mezi takové se řadí například instrukční sada SSE 4.2 (Streaming SIMD Extensions) nebo tzv. akcelerátory aplikací (Application Targeted Accelerators - ATA). Oboje totiž vyžaduje změnu v kódu aplikace, která může být provedena buď automaticky, nebo ručně. V prvním případě by došlo ke zpomalení v důsledku práce věnované "překódování" a v druhém případě bude nejspíš programátorům chybět motivace se do něčeho takového pouštět - nejen kvůli práci navíc, ale také kvůli hrozící nekompatibilitě s jinou platformou, než je Intel. Stejná situace, tj. nutnost změnit programový kód, nastane také u nové technologie řízeného napájení i jiných "zlepšováků". Je pravděpodobné, že tyto inovace poslouží vývojářům úzce specializovaných aplikací (lékařské aplikace, CAD nástroje, výzkumné programy apod.), ale ostatní vývojáři dají zpravidla přednost konvenčnímu programování, než aby věnovali enormní úsilí něčemu, co ocení jen malá část jejich zákaznické báze.

Na rozdíl od Intelu, AMD prosazuje dlouhodobou životnost jedné platformy a doufá, že většina uživatelů nebude mít zájem kvůli Nehalemu měnit platformu u svých serverů. Proto AMD před revizí platformy obvykle nechá zákazníky a OEM výrobce pouze vyměnit procesor u stávající platformy nebo provést update BIOSu, a tím si udržet krok s dobou. Tím si zřejmě zachovává přízeň firem, které mají příliš úzký rozpočet na to, aby si mohli nějaké rozsáhlejší upgrady dovolit. Pokud by zákazník chtěl mít poslední generaci výpočetní techniky na platformě Intel, musel by každé dva roky vyměnit celý systém. To poměrně dobře demonstruje odlišnou strategii a přístup k zákazníkovi ze strany obou těchto výrobců.

Přes všechny novinky, které Nehalem přinese, jde však stále pouze a jenom o upravenou Pentium III architekturu, kterou například používají i všechny Core 2 čipy. Za ta léta, co Intel pracoval na optimalizaci této architektury, AMD úspěšně vyvíjelo architekturu novou. Tento čas jí poskytnul především obchodní úspěch čipů Opteron, které od své prvotní revize až dosud prošly pouze nepatrnými úpravami. Výsledkem tohoto snažení je velmi očekávaná platforma Fusion, tedy čip, který v jednom monolitickém pouzdře pro jednu patici (socket) integruje procesor, čipset a grafické jádro a několik dalších technologií, které byly dosud umístěny odděleně na základní desce. Fusion se jeví jako příležitost pro AMD získat zpět silné postavení na trhu z doby, kdy nabízela Athlony 64/Opterony, zatímco Intel neměl v rukávu víc než technologicky zaostalejší Pentia 4/Xeon s architekturou Netburst.

Skutečnost, že Intel inovoval své produkty po vzoru konkurence, ještě nutně nestaví AMD do oslabené pozice. Mnohem důležitější roli sehraje cena. Agresivní konkurenční souboj je výhodný pro zákazníky, kteří se mohou těšit nejen na levnější zboží, ale také na nejrůznější inovace, s nimiž oba výrobci budou usilovně přicházet, aby své produkty co nejvíc vzájemně odlišily.

Zdroj: http://weblog.infoworld.com/yager/archives/2008/09/amd_answers_neh.html

Není to tak dlouho (cca 3 měsíce), co se na scéně objevil vůbec první superpočítač světa, jehož výkon překonal hranici jednoho petaflopu (trilion operací za sekundu). Stalo se jím bladecentrum IBM Roadrunner, které je v současné době využívané americkým ministerstvem obrany pro výzkum jaderných technologií. Více informací zde - http://hpcinfo.cz/blogs/hpc/archive/2008/05/19/177.aspx

Nyní, krátce po této významné události, představil Zhiwei Xu, technologický ředitel Institutu výpočetních technologií v rámci Čínské akademie věd plán, podle něhož chce země za dva roky implementovat svůj vlastní petaflopový systém. A slovo "svůj" není v tomto případě použité vůbec neoprávněné. Čína totiž investuje stovky milionů dolarů do vývoje vlastních výpočetních čipů, které budou v tomto systému použity. Tyto čipy nesou název Godson. Údajně stát investuje do procesorového sektoru již od roku 2001, přičemž v roce 2006 masivně zvýšil investice do projektu Godson, jehož výsledkem by měla být technologie, která dalece předčí ty od světových lídrů, jako je Intel, AMD či IBM. Prozatím však můžeme jen s napětím očekávat, zda se tato zpráva nakonec potvrdí.

"Přestože má Čína na své mezinárodní rivaly v oblasti vývoje čipů co dohánět, snaží se tento náskok neustále snižovat," řekl Zhiwei Xu na konferenci Hot Chips v Palo Alto, Kalifornie. Doposud země vyrobila již čtyři typy procesoru Godson, z nichž poslední verze nese název Godson 2f. Na jejich výrobě a prodeji spolupracuje s globální firmou STMicroelectronics. Čipy Godson jsou v současnosti využívány již 40 komerčními společnostmi, a to především v set-top boxech, noteboocích a dalších produktech. Obchodní jméno těchto čipů zní Loongson. Do konce letošního září by Čína měla dokončit design nové verze čipu, která prozatím nese jen kódové označení Godson 2g. Tato novinka se bude vyznačovat několika novými funkcemi. V plánu na příští rok je pak procesor, který již bude obsahovat i schopnost práce s grafikou - půjde tedy o podobné řešení, které v současnosti připravuje Intel (Larrabee) i AMD (Fusion).

Další novinka, na které Čína tvrdě pracuje, je čip Godson 3, který je určen primárně do serverů a jako první produkt této řady obsahuje vícejádrový design. Jeho první verze, která by se měla na trhu objevit v roce 2009, ponese rovnou čtyři řídící jádra a další čtyři vysoce specializovaná jádra určená pro vědecké výpočty. Řídící jádra poběží na frekvenci 1 GHz a budou podobná těm u verze Godson 2. Čína doufá, že právě Godson 3 budou tím, co umožní v roce 2010 vybudovat vysoce výkonný superpočítač, který překoná hranici jednoho petaflopu. Tento systém by se měl obstojně vyrovnat současné jedničce v žebříčku Top500 nejvýkonnějších počítačů světa. Tou není nikdo jiný než zmiňovaný systém IBM používající velmi precizně navržené čipy Cell. Žebříček je ke zhlédnutí na adrese http://www.top500.org/.

Na otázku, zda je stanovený cíl reálný, Xu odpověděl: "Možné to je, ale bude to obtížné." Kromě vývoje systému země také hledá trhy, na kterých by mohla své nové čipy prodávat. Například Spojené státy uvažují o nákupu čínských výpočetních produktů do vládního sektoru, kde by měly sloužit k posílení bezpečnosti.

Použití čipů Godson v klasických osobních počítačích (PC) je pozdržováno z toho důvodu, že používají jádro MIPS, jenž není kompatibilní s x86 architekturou, kterou do svých výrobků implementují Intel a AMD. K provozu typické x86 aplikace, jako je například operační systém Windows, by bylo nezbytné používat překladový software, který je schopen kompatibilitu x86 jednoduše emulovat. Takový software by si ale bezpochyby sám ukousnul nemalou část výkonu čipu, který by tím pádem chyběl při provozu uživatelských aplikací a celý systém by byl zbytečně pomalý. Čip tak bude pravděpodobně používán především k provozu nativních MIPS aplikací a také pro méně náročné x86 aplikace. Verze Godson 3 však přinese nové instrukce, které mají překlad x86-to-MIPS až desetinásobně urychlit, což by mohlo celou situaci změnit. "Naším cílem je dosáhnout hranice 80% nativního MIPS výkonu," uvedl Xu. "Nyní se právě nacházíme na 40%, což znamená, že máme před sebou ještě hodně dlouhou cestu."

Tom Halfhill, zkušený analytik z firmy In-Stat, sdělil, že petaflopový počítač v roce 2010 může být pro Čínu reálnou výzvou. "Proč by si stanovili cíle, v jejichž dosažení nevěří? To by jim bylo jen na překážku," vysvětluje. Dále dodává: "Čína také vyvíjí aplikace pro osobní počítače na platformě Godson, a to včetně produktivního softwaru na bázi OpenOffice. Se svou obrovskou populací se Čína stává významným hráčem na trhu mikroprocesorů, a to i přesto, že je zatím prodává pouze na domácím trhu. Země chce především vyvinout své vlastní technologie, aby nebyla ve výrobě výpočetní techniky závislá na placení licencí a dalších poplatků spojených s nákupem těchto technologií od jiných států."

Faktem je, že konkurence na trhu mikroprocesorů je dnes velmi slabá. V zásadě existují jen dva schopní hráči, z nichž jeden začíná v poslední době pomalu technologicky zaostávat. Nebylo by tedy vůbec na škodu, pokud by se do party přidal někdo třetí, což by mohlo vést k akceleraci vývoje technologií a především ke snižování cen. Zvláště Čína se z hlediska výrobních nákladů a posléze i cen produktů řadí mezi nejobávanější soupeře, a to nejen na trhu mikroprocesorů. V každém případě si na první čínské x86-kompatibilní procesory budeme muset minimálně jeden rok počkat.

Zdroj: http://www.computerworld.com/action/article.do?command=viewArticleBasic&articleId=9113741

IBM vydalo první certifikovaný balíček open-source softwaru, který je určen výhradně pro použití na superpočítačích s operačním systémem Linux. Tzv. IBM HPC Open Software Stack je navržen tak, aby umožňoval efektivně propojit clustery/servery a v důsledku toho vytvořit superrychlý systém, který je nejen velmi výkonný, ale i produktivnější a méně náročný na správu. Oficiální oznámení padlo u příležitosti zahájení veletrhu LinuxWorld/NGDC v San Franciscu. Připomeňme, že IBM je globálním lídrem v dodávání superpočítačových systémů a v současné době drží 232 příček populárního žebříčku Top500 nejvýkonnějších počítačů světa. Ten je ke zhlédnutí na adrese www.top500.org.

Trh superpočítačů, jinak řečeno HPC systémů, zažívá v poslední době velký boom, který je důsledkem toho, že firemní zákazníci všech velikostí využívají tyto systémy ve stále větší míře. Podílí se na tom zejména potřeba využívat stále komplexnější a výkonově náročnější aplikace. Některé dosavadní překážky, které omezovali možnosti výstavby a provozu supervýkonných infrastruktur, pak odstraňuje rostoucí benevolence v použitých technologiích, zejména podpora různých procesorových typů v jediném clusteru - tzv. hybridním clusteru - která umožňuje nejen snáze budovat a upgradovat clustery, ale především jim přináší vyšší efektivitu při využívání výkonu, neboť různé typy procesorů jsou optimalizované pro různé výpočetní úlohy.

Snazší implementace linuxového clusteru

Nový softwarový balíček od IBM je něčím, co může instalaci linuxového clusteru výrazně usnadnit. Firemní IT personál často postrádá dostatečné zkušenosti s vytvářením a zprovozněním takto rozsáhlých infrastruktur. IBM HPC Open Software Stack, který je vyvíjen i testován společností IBM, si klade za cíl v tomto nelehkém úkolu pomoci. Jeho výhodou je kompatibilita s jinými, komerčně poskytovanými aplikacemi od IBM, které lze bez problémů využívat souběžně, je-li to potřeba. Funkčnost balíčku sahá od vývoje a provozování aplikací po správu a monitoring systému. Jeho důležitou součástí je modul zvaný Extreme Cluster Administration Toolkit (xCAT). Jedná se o sadu nástrojů, původně vyvinutých pro rozsáhlé x86 clustery, které byly posléze upravené pro použití na serverech řady IBM Power Systems a v současné době jsou využívány například ke správě nejvýkonnějšího superpočítače světa - hybridního systému Roadrunner, který pomáhá v řízení jaderné bezpečnosti v laboratořích Los Alamos, Nové Mexiko.

IBM HPC Open Software Stack má být zpočátku dostupný pro systémy na platformě IBM Power6. Společnost IBM plánuje podporovat servery řady IBM Power 575 a také ty na platformě x86, včetně IBM System x 3450, IBM BladeCenter a IBM System x iDataPlex. Balíček doplňuje stávající nabídku komerčně poskytovaného HPC softwaru od IBM, od něhož se však odlišuje svou cenou - je totiž zdarma. "HPC Open Source Stack je výsledkem dlouhodobých zkušeností s provozem rozsáhlých počítačových systémů," říká Dave Turek, ředitel divize Deep Computing, IBM. "S tím, jak stále více výpočetních úloh migruje na superpočítače, tím víc je zapotřebí software, který umí efektivně využívat a spravovat velké množství procesorů, které se v těchto systémech nacházejí." Balíček IBM HPC Stack je k dispozici v softwarové databance Národního centra pro superpočítačové aplikace (NCSA), součásti univerzity v Illinois, kde se nacházejí nejrozsáhlejší superpočítače světa. Tato databanka je přístupná z adresy ftp://linuxpatch.ncsa.uiuc.edu.

"Správa tisíců procesorových jader a různých procesorových typů je výzvou, s níž se každý den potýkáme a která do budoucna jenom poroste," vysvětluje Rob Pennington, zástupce ředitele NCSA. "IBM HPC Stack a jiné aplikace v databance pomáhají uživatelům a správcům superpočítačů držet tempo s rapidním rozvojem clusterových systémů. Vzhledem k rychlosti pokroku v hardwaru jsou potřeba také stále dokonalejší softwarové nástroje." HPC Open Software Stack verze 1.0 je podporován operačním systémem Red Hat Enterprise Linux 5.2 a obsahuje následující součásti: Advance Toolchain for POWER Systems 1.1, instalační skripty IBM HPC Open Source Software Stack, Simple Linux Utility for Resource Management (SLURM) verze 1.3.1 a Extreme Cluster Administration Toolkit (xCAT) verze 2.0.

Letos je tomu přesně 10 let od okamžiku, kdy IBM začalo oficiálně podporovat platformu Linux. U příležitosti tohoto výročí firma oznamuje hned několik nových produktů, služeb a iniciativ, které tuto podporu dále rozšiřují. Jednou z těchto novinek je pochopitelně i zmíněný HPC Stack. Celá tato iniciativa v podání IBM má jeden společný cíl, a sice umožnit nástup nové linuxové generace/éry, která je charakteristická zejména těmito atributy: podpora ekologického "green" IT, využívání Linuxu k provozu kritických obchodních aplikací, využívání Linuxu středně velkými firemními zákazníky, využívání Linuxu na desktopových klientských stanicích a rozvinutí spolupráce celé linuxové komunity na vývoji technologických pokroků.

Kromě open-source softwaru pro linuxové superpočítače (viz výše) se mezi další novinky v podání IBM řadí: toolkit pro nezávislé prodejce softwaru (ISV), který pomůže zvýšit podíl Linuxu mezi středně velkými firmami; předkonfigurace systému Novell SUSE Linux Enterprise Server 10 v produktech řady Lotus Foundations, což jsou hardwarové a softwarové balíky navržené pro podniky od pěti zaměstnanců výše; rozšíření podpory pro real-time Linux; uvedení nové verze virtuálního stroje z/VM s funkcí dynamického paměťového upgradu pro uživatele Linuxu; a dále například plánovaná podpora produktů Lotus Notes a Lotus Symphony na distribucích Canonical/Ubuntu, Novell a Red Hat; a mnohé další.

"IBM je deset let předním podporovatelem Linuxu a open-source softwaru, který pomáhá iniciovat osvojení Linuxu miliony uživatelů prostřednictvím desítek tisíců zařízení a aplikací," uvedla Inna Kuznetsova, ředitelka linuxové divize v IBM. "Linux je zkrátka mainstreamem. Těšíme se na další dekádu, během níž bude Linux stále častěji řídit kritické obchodní aplikace v organizacích všech velikostí, zároveň však dojde k posílení funkce datových center, a to díky virtualizaci, podpoře real-time Linuxu, cloud-computingu a dalším technologickým pokrokům, včetně iniciativy Liberating the Desktop."

Okamžitě použitelné aplikace

Pozoruhodně působí zpráva o novém toolkitu pro nezávislé softwarové prodejce, který má umožnit vznik linuxových, plně integrovaných softwarových řešení, jenž mohou být distribuovány na DVD médiích nebo USB klíčích, přičemž jejich instalace je natolik snadná, že postačí jeden až pět myších kliknutí. Výhodou je, že takovéto instalace nevyžadují prakticky žádné odborné IT znalosti, což je velkým lákadlem zejména pro středně velké firemní zákazníky, kteří hledají způsoby, jak automatizovat operace, ale zjišťují, že tradiční implementace softwaru jsou často příliš komplexní a nákladné na jejich zdroje a rozpočet. Tyto kompaktní softwarové balíčky v sobě mají zahrnovat všechny potřebné komponenty/moduly.

Společnost IBM rovněž oznámila dostupnost předkonfigurované verze SUSE Linux Enterprise Server 10 v produktech řady Lotus Foundations a toolkitu, který otevírá prodejcům aplikací pro IBM servery nové možnosti, jak dostat tyto aplikace i k těm nejmenším firemním zákazníkům. Produkty Lotus Foundations představují řadu samosprávných serverů umožňujících malým společnostem zaměřit se více na svůj byznys než na provoz IT a jsou určené firmám od pěti do pěti set zaměstnanců. Nyní díky dohodě s firmou Novell je používání produktů Lotus Foundations pro malé a střední firmy ještě snazší, což jim umožňuje lépe těžit z výhod, které představuje nákladová efektivita, spolehlivost a stabilita platformy Linux.

IBM System z

Společnost IBM oznámila také vydání nové verze virtuálního stroje z/VM s dynamičtější a robustnější virtualizací a několika zlepšeními v konektivitě, což by mělo podpořit obchodní růst zákazníka bez dodatečných nákladů na IT. Uživatelé ocení novou funkci pro dynamický paměťový upgrade, která jim umožní za plného provozu přidávat dodatečnou paměť sdílenou každým virtuálním serverem, tedy bez nutnosti systém vypnout. S nástrojem z/VM verze 5.4 mohou nyní zákazníci v reálném čase upgradovat své virtuální serverové prostředí přidáním hardwarových komponent, jako je operační paměť nebo i procesor, bez jakýchkoli provozních výpadků. To podporuje iniciativu IBM s názvem Big Green Linux.

Real-Time Linux

Na vybrané servery řady IBM BladeCenter přidává IBM podporu operačního systému Novell SUSE Linux Enterprise Real Time Linux, který v kombinaci s aplikací WebSphere Real Time, umožňuje firmám těžit z výhod jazyka Java při provozu time-critical aplikací. "Real-time" reprezentuje přístup uplatňovaný u aplikací orientovaných na časové termíny a předvídatelnost, zejména pak u aplikací pro finanční a letecký sektor. IBM úzce spolupracuje s firmami Novell, Red Hat a širší open-source komunitou při vývoji real-time Linuxu a real-time Javy s cílem dodat těmto důležitým aplikacím atributy jako je otevřenost, cenová dostupnost, opakovaná použitelnost a škálovatelnost. To pro změnu podporuje další iniciativu IBM s názvem emerging-technologies-for-Linux.

IBM Power Systems

Linux je velkým tahounem trendu zvaného virtualizace. Společnost zaznamenala trojnásobný skok v zákaznickém osvojení virtualizace na serverech řady Power Systems, která roste s tím, jak zákazníci konsolidují dodatečné linuxové partition na stávajících serverech. Tento významný skok v používání virtualizace dalece přesahuje dosavadní hodnoty běžné na x86 serverech. Analýzou bylo zjištěno například to, že v druhém čtvrtletí letošního roku obsahovalo 64 % prodaných Power6 serverů virtuální stroj PowerVM, zatímco o rok dříve činil tento podíl pouze 21 %. Dále bylo shledáno, že pouze 1,7 % nových IBM x86 serverů prodaných v roce 2007 bylo konfigurováno s virtualizací. Z toho je zřejmé, že poptávka po virtualizaci roste zejména u linuxových serverů, kde je v současnosti zhruba třicetinásobně vyšší.

Lotus Notes and Lotus Symphony

IBM a přední poskytovatelé linuxových distribucí, jako je Canonical/Ubuntu, Novell a Red Hat, plánují spolupracovat se svými hardwarovými partnery na dodávce desktopových počítačů, které neobsahují žádné produkty Microsoft, zato však budou obsahovat produkty Lotus Notes a Lotus Symphony. Těchto počítačů by se v roce 2009 mělo celosvětově prodat kolem jedné miliardy.

WebSphere Application Server Community Edition

IBM představilo novou verzi programu WebSphere Application Server Community Edition (WAS CE), který je založen na populární open-source aplikaci Apache Geronimo. WAS CE verze 2.1 usnadňuje vývoj, implementaci a správu aplikací a obsahuje pokročilé funkce pro monitoring serverů. Nová verze nabízí také možnost vytvářet vlastní aplikační servery obsahující pouze takové komponenty, které jsou k provozu aplikace nezbytné, což zvyšuje agilitu a flexibilitu těchto serverů. Produkt je k dispozici ke stažení na adrese: http://www-306.ibm.com/software/webservers/appserv/community/

Na linuxáře nezapomíná ani Sun

Ani konkurence nespí, a tak například firma Sun, která je rovněž předním světovým dodavatelem serverů a souvisejících technologií, oznámila v červnu tohoto roku svůj vlastní balíček softwarových aplikací, které jsou určené pro použití výhradně na linuxových serverech. Sun HPC Software Linux Edition verze 1.0 zahrnuje následující produkty z dílny Sun: Lustre 1.6.5, SLURM 1.2.25, MUNGE 0.5.8, OFED 1.2.5.5, Open MPI 1.2.6, MVAPICH 1.0.1, MVAPICH2 1.0.3, Ganglia 3.0.6, OneSIS 2, FreeIPMI 0.6.2, Conman 0.2.1, Powerman 1.0.32, lshw B.02.12.01, Modules 3.2.6, Env-Switcher 1.0.13, pdsh 2.14, HPCC 1.2.0, NetPIPE 3.7.1, IOR 2.1, rrdtool 1.2.26, genders 1.9, Cfengine 2.2.6, Heartbeat 2.1.3. Balíček je dostupný zcela zdarma a zájemci si jej mohou stáhnout přímo ze stránek Sun: http://www.sun.com/software/products/hpcsoftware/getit.jsp

Zdroj: http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/24824.wss; http://www.sun.com/software/products/hpcsoftware/

Intel začátkem minulého týdne poodhalil několik detailů nad chystaným grafickým čipem Larrabee, který by na trh měl být uveden na přelomu let 2009 a 2010. Stojí za to připomenout, co vlastně Larrabee je. Intel je jak známo největším výrobcem procesorů, ovšem už méně lidí ví, že je také největším světovým výrobcem grafických čipů. Ano, žádná Nvidia ani ATi, nýbrž Intel. Může za to především masivní poptávka po levných počítačích (stolních i přenosných), které pro zpracování grafiky nejčastěji používají jednoduché, nevýkonné a především levné integrované akcelátory, jenž jsou jednou z dalších specializací tohoto procesorového giganta. Jeho úspěšnému působení na trhu napomáhá fakt, že konkurence segment levných grafických akcelátorů buď zcela ignoruje (viz Nvidia, ATi) nebo vzhledem k omezenosti své nabídky sehrává jen malou bezvýznamnou roli (viz SiS, Via).

První diskrétní grafika od Intelu

Larrabee je však z poněkud jiného soudku. Čím se tato novinka odlišuje od svých předchůdců, je zřejmé na první pohled - nejedná se již o integrovaný grafický čip, nýbrž o diskrétní grafickou architekturu. Tato architektura je přitom vysoce až extrémně výkonná a přitom specializovaná na masivně paralelní výpočty. Nemělo by tak jít o kartu určenou primárně pro hráče počítačových her, i když ani v této oblasti se se svým výkonem jistě neztratí. Nejvíce budou z nové architektury těžit vývojáři aplikací a výzkumní pracovníci, kteří často k provádění složitých matematických, kompilačních nebo renderovacích operací používají kromě procesorového čipu také grafický čip (cGPU/GPGPU). V případě, že bude cena přiměřená, pak by významnou cílovou skupinou však mohly být i hráči počítačových her, i když je to dost nepravděpodobné. Pokud Larrabee skutečně přinese to, co slibuje, pak půjde bezesporu o jednu z nejvýznamnějších technologických inovací nejen v oblasti grafických čipů, ale v celé počítačové éře.

Larrabee vs. CUDA vs. FireStream

Lidé z Intelu dělají kolem Larrabee opravdu rušno. Do jaké míry oprávněně a do jaké míry z marketingových důvodů zůstává otázkou. Pokud by se Larrabee na trhu dlouhodobě uchytilo, vznikla by tak vedle technologie CUDA od Nvidie a FireStream od AMD třetí grafická platforma na provádění běžných výpočetních operací, které za normálních okolností zajišťuje procesor. Co ale znamená "dlouhodobě uchytilo"? Pochopitelně to, že vývojáři by psali aplikace pro Larrabee (stejně jako to musejí dělat pro CUDA a FireStream) a zákazníci by si karty s tímto čipem kupovali. Rozjet takovýto koloběh událostí však není nic jednoduchého a je zapotřebí přinejmenším vysoce invenční a originální produkt. Jestliže totiž vývojáři nebudou cítit potřebu psát pro Larrabee, zákazníci nebudou motivováni k jeho koupi. Analogicky platí, že jestliže zákazníci nebudou Larrabee kupovat, proč by pro něj vývojáři psali aplikace? A je vůbec reálné, aby na trhu nezávisle na sobě existovaly tři velmi podobné technologie, pro které by vývojáři museli psát své aplikace zvlášť?

Strategií Intelu, jak prorazit s Larrabee, je zabít dvě mouchy jednou ranou - tj. na jedné straně uspokojit trh, který již existuje a má celou řadu aplikací - herní trh - a na straně druhé přinést něco i do profesionálního využití. Pokud jde o hry, ví se například to, že Larrabee bude podporovat nejen DirectX a OpenGL, ale údajně i další, blíže nespecifikované API. O tom, jak rychlý je tento čip ve hrách, nepadla zatím žádná slova a podle Intelu je to tajné. Toto gesto se dá vyložit různě, přičemž nejpravděpodobnější verze je nejspíš ta, že Intel nechce založit pověst svého výrobku na jeho nedokončené verzi. Nvidia zareagovala tvrzením, že aby byl Larrabee úspěšný, musel by být "zabijákem konkurenčních produktů". To ale nemusí být tak docela pravda - pokud by Intel nasadil agresivní cenovou politiku (což si může vzhledem k finančnímu úspěchu svých low-endových grafických čipů dovolit), pak by Larrabee řadu příznivců jistě získal i bez titulu "performance-killer".

Intel slibuje od Larrabee víc než jen herní kartu. Především chce po vzoru existujících GPGPU čipů nabídnout plnou akceleraci výpočtů s desetinnou čárkou (floating-point), které ani tak nejsou doménou her, jako spíše aplikací pracujících s velkým množstvím dat, kde je velký důraz kladen na přesnost ve výpočtech (tzv. visual-computing aplikace). Ty se zpravidla používají ve výzkumné či vývojové sféře.

Podle některých zdrojů začnou vývojáři pokročilých x86 funkcí Larrabee ve svých aplikacích reálně využívat teprve až ve chvíli, kdy Intel prodá několik desítek milionů kusů této novinky. To je mezník, kterého již například konkurenční Nvidia u své řady GeForce s technologií CUDA dávno dosáhla (dosud prodaný objem činí kolem 70 milionů kusů). Nvidia navíc školí studenty a lektory v oblasti technologie CUDA po celých Spojených státech, vytvořila za tímto účelem své vlastní studijní materiály a na několika amerických univerzitách přednášejí přímo zaměstnanci Nvidie. V okamžiku, kdy Intel prodá první kartu Larrabee, Nvidia již bude mít prodáno přes 100 milionů karet s CUDA. Nutno tedy uznat, že Nvidia má v tomto směru značný časový náskok, který hraje v neprospěch Intelu.

Přestože má Intel "co dohánět", jeho pozice není zdaleka tak beznadějná, jak by se mohlo zdát. Co jiného lze totiž očekávat od výrobce procesorů než to, že zvolí cestu nejmenšího odporu a zužitkuje své znalosti a zkušenosti z této oblasti. A taky se stalo - grafický čip Larrabee se značně podobá známé x86 architektuře, kterou Intel používá ve svých procesorech. A z toho může hodně vytěžit tím, že programování aplikací pro Larrabee bude velmi podobné, ne-li stejné jako programování pro kteroukoliv jinou x86 platformu. Vývojářům by tak na rozdíl od CUDA či FireStream odpadla velká část práce věnovaná studiu nových programovacích metod. Bude opravdu zajímavé sledovat, kterou cestou se nakonec vydají.

Programování a vektorizace

Jisté je to, že vývojáři hledají takovou platformu, která je snadno přístupná a v ideálním případě jim nabízí možnost provozovat a škálovat jejich aplikace v mnohovláknovém prostředí i bez nutnosti rozumět hardwaru. To je také přesně co, to Nvidia slibuje v souvislosti s CUDA a Intel u Larrabee. Nvidia vždy prezentovala CUDA jakožto rozšíření programovacího jazyka C++, zatímco Larrabee od Intelu údajně pracuje s čistým kódem C++, a to stejným způsobem jako běžný x86 procesor. Pokud byste se kterékoli z těchto firem zeptali, jak moc obtížné je programovat pro konkurenční grafický čip, nejspíš by vám obě potvrdily, že bez elementární znalosti hardwaru (zejména paměťové architektury) to zkrátka možné není. To ostatně potvrzují i samotní vývojáři, když říkají, že i nedbale naprogramované aplikace pro CUDA běží pořád rychleji, než na jakémkoliv CPU, ale je potřeba mít dostatečně znalosti GPU hardwaru, především pak paměťové architektury, aby se nějaká akcelerace vůbec projevila. To samé platí i pro Intel Larrabee: tvrzení, že vývojáři potřebují znalosti x86 k programování aplikací pro Larrabee není zcela korektní. Ačkoliv Larrabee může akcelerovat i aplikace, které pro něj přímo nejsou napsané, jeho hlavním účelem je zpřístupnit jejich veškerý potenciál, a toho je možné dosáhnout pouze prostřednictvím vektorových jednotek, které však vyžadují vektorizovaný kód.

Vektorizace kódu označuje způsob, jakým je aplikace napsána. Pokud programátor vektorizaci nezvládá, nezbývá mu než se spolehnout na kompilátor, který tuto část provede místo něj. Není však žádným tajemstvím, že automatizovaná verze nikdy nebude fungovat tak efektivně, jako kvalitně napsaný ruční kód. Jinými slovy, chcete-li programovat aplikace ať již pro CUDA nebo Larrabee, velkou výhodou vám bude solidní znalost hardwaru. Pokud se ale v hardwaru nevyznáte, i v takovém případě slibují obě platformy velmi slušný výkon.

Kompatibilita s x86

Zajímavé je, že někteří vývojáři věří, že Larrabee nebude podporovat některé základní x86 funkce, jako jsou například systémová volání. Tento domněnku navíc podporuje existující dokumentace k Larrabee, kterou Intel publikoval. Na druhou stranu Intel tvrdí, že Larrabee umí dělat vše, co zvládne x86 procesor, přičemž některých z těchto schopností dosahuje prostřednictvím microOS, miniaturního operačního systému běžícího na vrchní úrovni architektury. Nic víc se v tuto chvíli nedozvíme. Jisté ale je, že kvalita podpory x86 instrukcí a způsob jejich zpracování bude komunitou vývojářů velmi bedlivě sledován.

Intel kritizuje konkurenční technologii CUDA pro nedostatek flexibility a fakt, že její kompilátor je úzce svázaný s grafickým čipem (GPU). Toto tvrzení je v tuto chvíli pravdivé, ale během několika dnů tomu může být naopak. Nvidia tvrdí, že kód pro CUDA může běžet na kterékoli mnohojádrové platformě a jako důkaz se chystá vypustit x86 CUDA kompilátor, jehož první betaverze by měla spatřit světlo světa s počátkem firemní tradeshow Nvision08, tedy koncem srpna. V takovém případě by CUDA byla považována za mnohem flexibilnější platformu než Larrabee, neboť by podporovala jak x86 CPU, tak i GPU čipy (a dost možná i ty od AMD). Jedinou otázkou tak zůstává, jak dobře poběží kód CUDA na x86 procesorech.

Závěr

Není pochyb o tom, že Intel zapojí do vývoje a podpory prodeje Larrabee všechnu svou inženýrskou a marketingovou sílu. Proč je pro firmu právě tento produkt natolik důležitý, je pochopitelné. Pokud uspěje, vstoupí Intel jako významný hráč na pole diskrétních grafických čipů a zároveň se stane iniciátorem jedné ze tři hlavních mnohojádrových platforem na trhu. Co pro to musí udělat je zřejmé - přesvědčit vývojáře o výhodách vektorových jednotek v Larrabee, stejně jako je před lety přiměl podporovat MMX a SSE instrukce ve svých x86 procesorech.

Konkurenční Nvidia pochopitelně nebude sedět se založenýma rukama. "Tým zelených" v současné době drží vedoucí postavení na trhu grafických akcelátorů a jistě nemá v úmyslu jej lehce postoupit komukoli jinému. Přestože bezprostřední nebezpečí Nvidii zatím nehrozí, neměla by brát tuto výzvu na lehkou váhu a raději posílit své vývojářské úsilí v této oblasti. Naproti tomu pozice AMD je značně nejistá a může se nyní jen modlit, aby si i její stream procesory našly své stále příznivce, kteří firmě zajistí nějaký kus tržního koláče. Obecně lze konstatovat, že GPGPU i cGPU výpočty patří celkově mezi nejzajímavější a také nejvíce revoluční technologické inovace posledních cca 20 let. Jakmile budou obě tyto techniky dobře zvládnuté jak na straně výrobců hardwaru, tak i výrobců softwaru, nejspíš se jejich implementace v aplikacích stane natolik běžnou, jako je tomu dnes například u 3D akcelerace ve hrách.

Chcete-li se dozvědět více o tom, jak Larrabee funguje a jaké jsou jeho technické parametry, prohlédněte si tento dokument: http://softwarecommunity.intel.com/UserFiles/en-us/File/larrabee_manycore.pdf

Zdroj: http://www.tgdaily.com/html_tmp/content-view-38750-113.html

Rok 2008 znamená pro svět HPC (high performance computing) významný milník. Je to rok, kdy je v Linpack výkonu prvně překročena hranice 1 petaflop. Okamžik, na který se čeká již téměř jedno a půl desetiletí a zároveň úspěch, kterého se podařilo dosáhnout spojením dvou velkých trendů, které se v posledních letech staly hlavními hybnými silami v rozvoji celého HPC segmentu - mnohojádrové a heterogenní výpočty. Výpočty ale nejsou tím jediným, co nastartovalo éru petaflopových systémů. Je tu také celá řada dalších technických prvků a iniciativ v oblasti komponentní architektury HPC systémů, jejichž přínos byl z hlediska dosažených úspěchů neméně významný. Nyní si shrneme ty nejdůležitější za poslední rok.

V letošním roce se posouváme opět o krok dál v přechodu na mnohojádrové technologie. Dvoujádrové patice jsou pomalu nahrazovány čtyřjádrovými a zároveň vítáme již druhou generaci procesorů s více jádry. Mooreův zákon zatím platí i v této oblasti - počet jader v procesoru se zdvojnásobuje každé dva roky. Čtyřjádrové čipy AMD Barcelona (Opteron) se po dlouhých průtazích způsobených výrobními problémy konečně staly normálně dostupné, a tak jsou nové generace serverů na platformě AMD založené prakticky výhradně na těchto čipech. Ani Intel však nezůstává pozadu, jeho poslední čip Clovertown (čtyřjádrový Xeon) je výrobci serverů na platformě Intel taktéž silně poptávaný. Na rozdíl od segmentu domácích počítačů je sféra serverů okupovaná třemi hlavními konkurenty. Nová architektura Power6 od IBM je založena na 65nm výrobní technologii a umožňuje současné zapojení až 16 jader s taktem od 3,5 GHz do 4,7 GHz.

Přechod na 45nm technologii se též stal jedním z hlavních symbolů roku 2008 - v druhém letošním pololetí bude již většina výrobců nabízet své produkty vyrobených touto technologií. V případě Intelu to má být zejména nová továrna Arizoně, jenž poskytne dostatek kapacit na zajištění velkoobjemové výroby 45nm komponent. Protože 45nm hradla jsou již velmi malá, jejich stále ztenčující se izolace přestala spolehlivě plnit svou funkci - docházelo k úniku elektrického proudu skrz izolační materiál. Vzpomeňme, jak vysokou spotřebu kvůli tomu měly poslední čipy Prescott, které high-k tranzistory nepoužívaly. Proto začal Intel stavět izolaci hrdel na bázi hafnia místo dosavadního oxidu křemičitého. Hafnium je charakteristické vyšší dielektrickou konstantou, čímž poskytuje možnost pokračovat v postupném zmenšování výrobního procesu i nadále. Na bázi nové technologie bude postaven také chystaný procesor Dunnington, který vstoupí na trh ještě letos a přinese hned šestici jader v jednom pouzdře. Naproti tomu, firma AMD má s přechodem na 45nm co dohánět, ale i tak se můžeme těšit, co nového přinese připravovaný čtyřjádrový "Shanghai", který bude na trh uveden během druhého pololetí a vyrábět se bude použitím nejmodernější EUV litografie (extreme ultra-violet). Ten bude následován šestijádrovým čipem "Istanbul" v roce 2009. Ani vývojáři v IBM nespí, ti pro změnu chystají osmijádro Power7 s taktem okolo 4 GHz, ale až v roce 2010. Zajímavostí je, že tento čip je vyvíjen za finanční pomoci amerického ministerstva obrany, které spustilo program na podporu vývoje HPC technologií využívaných v armádním sektoru (DARPA HPCS).

Heterogenní výpočty v různých podobách se pro celou komunitu HPC vývojářů staly doslova nadějí, jak dosáhnout extrémních hodnot hrubého výkonu, v jehož převedení do reality stojí pouze jediná překážka - programovací metodologie, které jsou zatím nedostatečně vyspělé, aby dokázaly tohoto potenciálu reálně využívat. Společnost ClearSpeed uvedla druhou generaci svých procesorových akcelátorů, u nichž výrazně zvýšila datovou propustnost a optimalizovala průměrný ztrátový výkon. Akcelátory ClearSpeed tvoří důležitou součást například japonského superpočítače TSUBAME s výkonem 100 teraflops. NVIDIA, výrobce grafických čipů, pro změnu uvedla novou generaci grafických čipů GeForce (série 10), které dosahují v některých specifických aplikacích až 10x vyššího výkonu než předchozí generace. IBM provedlo důležitý upgrade ve své původní architektuře Cell použité například v herní konzoli Sony Playstation 3. Nový procesor IBM PowerXCell 8i kombinuje heterogenitu s mnohojádrovým prostředím, čímž poskytuje výkon na samé hranici možností stávající technologie. Tím nejdůležitějším pro uživatelskou komunitu HPC jsou ovšem jeho upgradovaná SPE (Synergistic Processing Element) jádra, která nyní obsahují plně 64-bitové FPU jednotky se špičkovým výkonem 12,8 gigaflops. To představuje výkon přes 100 gigaflops připadající na osm těchto jader, která jsou v jediném procesoru integrována se separátním jádrem PowerPC, které funguje jako řídící. Procesor tak obsahuje dohromady 9 jader, což je také pozoruhodná rarita.

V uplynulém roce zřídila mezinárodní HPC komunita "mnohojádrovou iniciativu", jenž shromažďuje aplikace z celého světa schopné využívat výkonu moderních vícejádrových technologií. Tyto aplikace jsou využívány zejména pro potřeby výzkumu, vývoje nových technologií, obchodu a také v armádě. Ve stejném období byl dosud nejrychlejší superpočítač světa, IBM Blue Gene/L, upgradován na výkon dosahující špičkově přes 500 teraflops (udržitelný Linpack výkon činí 478 teraflops). Nejrychlejší systém v Evropě nově pochází rovněž z rodiny Blue Gene - konkrétně se jím stal IBM Blue Gene/P nasazený ve výzkumném centru Julich v Německu. Tento systém přezdívaný "JUGENE" dosahuje špičkového výkonu přes čtvrt petaflop (udržitelný Linpack výkon je 167 teraflops) a používá 32 terabytu operační paměti a poslední generaci čtyřjádrových čipů PowerPC 450 s taktem 850 MHz.

Trend upgradování stávajících systémů se ukázal být efektivním způsobem, jak prodloužit životnost většiny výpočetních infrastruktur, a to jen za zlomek nákladů, které by stálo pořízení infrastruktury nové. 124-teraflopový systém Red Storm v Sandia National Laboratory, který byl prototypem řady XT od společnosti Cray, bude upgradován na výkon pohybující se špičkově mezi 250 a 284 teraflops, a to použitím čtyřjádrových čipů AMD Opteron. Superpočítač Earth Simulator, který svého času býval nejrychlejším systémem světa, bude začátkem příštího roku taktéž upgradován (společností NEC), následkem čehož dosáhne výkonu 131 teraflops. V Japonsku byl zahájen nový program s názvem Keisoku, jehož cílem je vybudovat 10-petaflopový počítač, který má být do provozu uveden ve městě Kobe roce 2012. Program povede společnost Riken ve spolupráci s firmami Hitachi, NEC a Fujitsu.

Americká národní vědecká nadace (NSF) si zvolila společnost IBM jako dodavatele nového superpočítače, který bude v roce 2011 nasazen na univerzitě v Illinois. Systém s názvem "Blue Waters" bude postaven na technologii, která je nově vyvíjena v rámci projektu IBM PERCS sponzorovaném americkým ministerstvem obrany (viz DARPA HPCS). NSF se také chystá instalovat druhý středně velký HPC systém v Tennessee, který bude postaven na architektuře Cray.

V loňském roce Indie zprovoznila první superpočítač, který se zařadil do Top10 světového žebříčku. Jeho jméno je "Eka" a je nasazený v laboratořích pro počítačový výzkum ve městě Tata Sons. Tento stroj používá servery HP Blade Cluster Platform 3000 BL460c a přináší špičkový výkon 170 teraflops. Čína pokračuje ve svém stabilním tažení na poli HPC s instalací několika teraflopových systémů, včetně 38-teraflopového počítače IBM BladeCenter s čipy Intel Woodcrest. Zajímavou novinkou je také oznámení vývoje nového čínského procesoru Loongson-2E, který bude vyráběn dnes už poněkud zastaralým 90nm procesem.

Velký rozruch vzbudil systém IBM Roadrunner, jehož uvedení bylo šikovně načasováno těsně před začátkem mezinárodní superpočítačové konference v německých Drážďanech. Jedná se o aktuálně nejrychlejší superpočítač světa a zároveň o první systém překonávající hranici 1 teraflop v testu Linpack. Roadrunner, který je nasazený v národní laboratoři v Los Alamos v Mexiku, byl vyvíjen na objednávku amerického ministerstva pro energetiku a svého jedinečného výkonu dosahuje díky první architektuře svého druhu, která je principielně navržena pro heterogenní výpočty. Tento superpočítač využívá čipy IBM PowerXCell 8i (viz výše) v kombinaci s procesory AMD Opteron a ve špičce dosahuje výkonu až 1,3 petaflops.

Ačkoliv je dosažení petaflopové bariéry prezentováno jako vstup do nové éry, komunita HPC už nyní prozkoumává možnosti, jak proniknout do sféry exaflopových výkonů. Americké ministerstvo pro energetiku společně s programem DARPA provedli několik studií, jejímž cílem bylo nastínit technologii, aplikace, systémové požadavky a význam implementace a provozu superpočítačů s exaflopovým výkonem. Studie demonstrovaly mimořádný význam takového výkonu pro aplikace, které jsou kriticky důležité v oblasti výzkumu, technologií a ve společenských vědách. Zároveň ale odhalily i některé skutečnosti, které by jakýmkoliv snahám pokořit i tuto bariéru spolehlivě zabránily v úspěchu (alespoň s těmi nejlepšími, dosud známými technologiemi). Pozoruhodně působí odhady výzkumných pracovníků, kteří předpokládají, že superpočítač s výkonem 1 exaflop by spotřeboval 120 megawattů energie  (+/- 50 procent), obsahoval by 100 až 500 milionů výpočetních jader schopných zpracovávat několik miliard softwarových vláken (threadů) současně a přitom by jeho latence (reakční časy) nesměly být delší než pár desítek tisíc cyklů.

Nejvíce optimistické termíny pro uvedení exaflopových systémů se na první pohled jeví jako přehnané, byť vzhledem k rychlosti technologického rozvoje nemusejí být vůbec nereálné - hovoří se o polovině příštího desetiletí. Dosavadní vývoj populárního žebříčku TOP500 ale spíše naznačuje pokoření této bariéry teprve až ke konci příští dekády. Jako nejpravděpodobnější se zatím jeví rok 2018, což by ale znamenalo nutnost zahájit během následujícího roku a půl rozsáhlý výzkumný program, který jistě nebude nejlevnější. Pokud si chce IBM udržet pozici lídra v HPC technologiích, nejspíš se bude muset této výzvy brzy ujmout.

Zdroj: http://www.hpcwire.com/specialfeatures/isc/features/Run-Up_to_Petaflops.html

Od doby, kdy se na trhu objevila de facto první řada grafických čipů specializovaných výhradně na HPC výpočty, uplynulo něco přes rok. Řeč je o grafické řadě Tesla od společnosti NVIDIA. Odpověď od hlavního rivala AMD, která již tou dobou ovládala grafického giganta ATi, na sebe nenechala dlouho čekat, a tak se pár měsíců poté i ona pochlubila vlastním grafickým řešením pro extrémně náročné výpočty - v tomto případě pod názvem FireStream. A dnes je tomu pár dní, resp. týdnů, kdy média začaly zaplavovat první oficiální zprávy o nové generaci obou původních modelových řad, takže si pojďme v kostce shrnout, co je nového.

NVIDIA Tesla 10

Novinka z dílny NVIDIA, která byla představena u příležitosti veletrhu International Supercomputing Conference 08 v německých Drážďanech, je založena na nové verzi grafického čipu T10P. Mezi nejdůležitější inovace patří zejména podpora dvojité přesnosti v operacích s desetinnou čárkou dle standardu IEEE 754 double-precision floating point, větší množství dedikované paměti (4 GB na kartu) a celkově vyšší výkon. Zároveň se jedná o druhou generaci grafického čipu podporujícího populární vývojovou platformu CUDA.

V souvislosti s technologií CUDA stojí za pozornost informace, že kompilátor jazyka C pro tuto platformu si do konce června stáhlo již přes 60 tisíc uživatelů z celého světa - není to sice nijak závratně vysoké číslo, ale určitě svědčí o tom, že provádění matematických výpočtů na grafické kartě se ujalo. K mání je i další zajímavý údaj o tom, že se dosud prodalo 70 milionů karet řady Tesla, GeForce a Quadro, které technologii CUDA podporují. Jinými slovy, asi tak jeden z tisíce majitelů karty s technologií CUDA tuto technologii skutečně využívá.

Grafický čip T10P je založený na 55nm tranzistorech (oproti původním 90nm tranzistorům) a na rozdíl od starší generace Tesla, která byla postavena na architektuře GeForce 8, disponuje tento více než dvojnásobnou kapacitou paměti. Kromě již zmíněné vyšší přesnosti s desetinnými operacemi stojí za povšimnutí také hrubý výkon, který u jednoho čipu vzrostl z původních 500 gigaflops na 1 teraflop, tedy přesně dvojnásobně. Je ale důležité zmínit, že tento výkon je dosahován pouze v režimu "single precision", tedy při práci s 32bitovými výpočty. U 64bitových výpočtů je výkon o dost skromnější - jen něco kolem 100 gigaflops.

Co stojí za vyšším výkonem je zřejmé při pohledu na množství stream procesorů, kterých je nyní oproti původním 128-mi rovnou 240. Jak už tomu bývá zvykem, nová grafická řada v jedné oblasti nikdy nevzniká odděleně od jiných oblastí, takže když se poohlédneme například na segment herních grafických karet, uvidíme, že technické inovace mezi starší a novou verzí karet Tesla jsou prakticky totožné, jako mezi starší a novou generací karet GeForce, které jsou určené pro hráče - v tomto případě se jedná o karty GeForce 8/9 a GeForce 280 GTX. A podle téhož principu bude na trh uvedena rovněž nová generace grafických karet Quadro, které jsou specializované hlavně pro CAD aplikace využívané v průmyslové sféře. Pokud by tedy někoho zajímaly podrobné technické specifikace nové Tesly (pokud jde např. o takty a podporované technologie), není nic jednoduššího, než si je zjistit u jakékoliv jiné karty postavené na témže jádře (viz GeForce 280 GTX).

Každé z 240 jader čipu T10P je implementováno jako "thread processor" s jednotkou integer, jednotkou floating point a registračním souborem. Každá osmice jader je seskupena a sdílí jednotku double-precision floating point, nějakou konkrétní přidělenou funkci a dále 16 kB vyrovnávací paměti. S výjimkou DB jednotky je design architektury stejný jako u GeForce 8. Samotná DB jednotka jistě nepřijde vniveč, protože například některé specifické finanční a vědecké aplikace již dnes běžně pracují 64bitovými čísly pro vyšší přesnost ve výpočtech. HPC uživatelé tak mohou běžně využívat 32-bitové výpočty, které slibují vysoký výkon, a 64-bitové pouze v případě potřeby. Vzhledem k DB výkonu, který se pohybuje okolo jedné stovky gigaflops, je toto GPU vhodné spárovat s procesorem IBM PowerXCell 8i, který ve stejných operacích dosahuje 109 gigaflops nebo ClearSpeed CSX700 procesorem s 96 gigaflops. Pořád je to ale dvakrát nižší výkon, než jakým disponuje nový AMD FireStream 9250 (cca 200 gigaflops).

Kromě vyššího výkonu a většího množství paměti těží čip T10P také z rozšířené paměťové sběrnice (512-bitová), rychlejší I/O komunikace (102 GB/s) a upgradované sběrnice (PCIe x16 druhé generace). Čip T10P je k mání ve dvou nových produktech Tesla: model S1070 reprezentuje box o velikosti 1U, který lze externě připojit k HPC serveru; naproti tomu model C1060 je akcelerační karta, kterou lze připojit interně přímo do sběrnice.

Ve variantě S1070 nalezneme rovnou čtyři kousky grafického čipu T10P s taktem 1,5 GHz, které dosahují souhrnného výkonu až 4 teraflops. Neméně extrémní je grafická paměť o celkové velikosti 16 GB, která umožňuje uchovávat skutečně velké množství dat, která tím pádem nemusejí být tak často přenášena mezi serverem a grafickým subsystémem, díky čemuž dochází k menšímu zatížení hardwaru a rychlejšímu běhu aplikací. Pokud je server vybaven dvěma volnými PCIe sloty, lze připojit až dva subsystémy s výkonem 8 teraflops a pamětí 32 GB. Jediný subsystém S1070 spotřebuje okolo 700 wattů energie, což je poněkud více než 550 W u předchozí generace, nicméně vzhledem k výkonnostnímu skoku je to stále relativně málo. Přesto bude pravděpodobně nutné dokoupit nějaký lepší zdroj - většina dnešních serverů na platformě Xeon či Opteron má zdroje s výkonem 400-500 W.

Varianta C1060 je určena pro pracovní stanice a zahrnuje pouze jeden grafický čip, který je navíc o něco níže taktován (1,33 GHz) než varianta pro servery. Její výkon dosahuje hodnoty 887 gigaflops (single-precision). Nižší taktovací frekvence má svůj důvod v nárocích na spotřebu, kterou bylo třeba udržet pod hranicí 160 W, což je na běžnou pracovní stanici ještě akceptovatelná hodnota.

Geoff Ballew, produktový manažer divize Tesla Server, uvedl, že největší poptávka po grafických kartách Tesla je ze strany majitelů HPC clusterů z oblasti těžby ropy a zemního plynu, financí, lékařství, digitálního zpracování a výzkumu. Mezi uživatele řešení Tesla patří také celá řada vzdělávacích institucí (zvláště amerických univerzit). Společnost NVIDIA doufá, že s novou řadou vysoce výkonných karet se jí podaří lépe se prosadit na rostoucím HPC trhu.

Nová generace grafických karet Tesla bude v prodeji od srpna letošního roku. Doporučené ceny jsou poměrně agresivní: S1070 stojí v přepočtu 118 000 Kč a za C1060 zaplatíte zhruba 25 000 Kč. I přesto jsou ceny znatelně nižší než u první generace produktů Tesla. Více informací je k dispozici na oficiální domovské stránce: http://www.nvidia.com/object/tesla_computing_solutions.html

AMD FireStream 9250

Téměř souběžně s představením řady Tesly uvedla společnost AMD, hlavní konkurent NVIDIE na grafickém poli, inovovaný produkt FireStream 9250 - nástupce karty FireStream 9170. Novinka je založena na nejnovějším grafickém čipu RV770, který je k mání také v herním segmentu u řady Radeon 4800. Podle informací AMD se výkon nové karty pohybuje na úrovni 1 teraflopu v režimu single-precision (32-bitové výpočty). Podobnost s výkonem Tesly může být pro někoho až zarážející - jen pro představu, je to zhruba stejný výkon, jakého by dosáhlo 5000 kusů procesoru Pentium Pro, který byl uveden na trh před 12 lety a dodnes se řadí mezi nejvíce revoluční technologie své doby. 9250-ka spotřebuje maximálně 150 wattů (palec nahoru pro AMD) a připojuje se klasicky do jednoho slotu sběrnice PCIe.

Velkou výhodou je výkon v dvojnásobně přesných výpočtech (64-bitových), kde současná jednička od AMD dvakrát předčí svého hlavního konkurenta T10P, a to výkonem cca 200 gigaflops. Pro uživatele hodlající pracovat převážně v tomto režimu je tudíž produkt od AMD určitě lepší volbou. Tato výhoda je ale na druhou stranu draze vykoupena množstvím obsažené paměti, které je pouze 1 GB DDR3, tedy jedna čtvrtina kapacity, kterou nabízí konkurence (4 GB) - a co je ještě neuvěřitelnější je fakt, že první generace FireStream obsahovala dvakrát více paměti než tato nová (2 GB). Co to vůbec pro laika znamená? V zásadě jen to, že data budou muset častěji cestovat mezi serverem a grafickou kartou. Pokud jsou ale výkonnostní hodnoty opravdu takové, jaké AMD uvádí, pak toto žádnou skutečnou nevýhodu nepředstavuje.

Abychom nehovořili pouze o technických parametrech, bude jistě zajímavé zmínit, že společnost AMD v souvislosti se svými produkty FireStream uzavřela partnerskou spolupráci se společnostmi Rogue Wave a RapidMind, které se zabývají vývojem programátorských nástrojů s důrazem na paralelní výpočty. Tyto nástroje se doposud vyznačovaly podporou řady FireStream 9170, takže lze předpokládat, že ani řada 9250 nezůstane opomenuta. A k čemu tyto nástroje vlastně slouží? Umožňují totiž, aby kód nějakého programu byl automaticky dělen mezi více procesorů, grafických čipů a jiných výpočetních elementů, aniž by byla nutná jeho manuální úprava - takže se vlastně starají o optimalizaci běhu aplikací. AMD se kromě toho nechala slyšet, že usiluje o to, aby aplikace naprogramované pro určitý typ akcelátorů byly snadno přenositelné a mohly tak běžet i na jiných akcelátorech, a dále aby programování aplikací pro GPGPU čipy bylo jednodušší. Uvidíme, jak se jí toto podaří zvládnout.

Patricia Harrell z divize Stream Computing ze společnosti AMD říká: "AMD uplatňuje přístup otevřených grafických systémů a je nám potěšením spolupracovat se společností RapidMind při rozšiřování našeho softwarového portfolia a partnerských poskytovatelů služeb. Mnohojádrová vývojová platforma od RapidMind dává našim zákazníkům unikátní výhodu v podobě plného zapřáhnutí výkonu karet FireStream stejně jako mnohojádrových procesorů."

AMD taktéž vyvíjí vlastní softwarový kit (SDK) pro vývoj aplikací schopných provádět výpočty na GPGPU jednotkách. Jeho zatím poslední verze byla oznámena na sklonku loňského roku a umožňuje vývoj aplikací akcelerovaných grafickou platformou AMD FireStream, ATI FireGL a ATI Radeon. Podle dostupných údajů může takováto akcelerace zrychlit běh aplikace až 30x oproti výpočtům prováděným pouze použitím běžného procesoru. Více informací zde: http://ati.amd.com/technology/streamcomputing/sdkdwnld.html

Protože si firma AMD uvědomuje, že v tomto světě nevládnou a vládnout nebudou pouze její technologie, veřejně oznámila podporu programovacího jazyka OpenCL (Open Computing Language), který je zatím stále ještě vyvíjen (společností Apple). Jinými slovy to znamená, že bude možné programovat aplikace akcelerované pomocí grafického jádra taktéž pro platformu Mac. Jazyk OpenCL bude technologickou součástí připravovaného operačního systému Snow Leopard, nástupce systému Mac OS X Leopard. Steve Jobs k tomu řekl: "V podstatě vám to umožní využívat grafické procesory na výpočty. To je něco víc, než co může NVIDIA nebo kdokoliv jiný nabídnout, a je to opravdu jednoduché." No, těžko soudit, jak je tento výrok starý, ale NVIDIA i AMD něco takového už přes rok nabízejí - i když jen pro platformu Windows a Linux. V rámci UNIXu je to opravdu novinka.

Patricia Harrell z AMD říká, že mezi OpenCL a Brook+ (obdoba technologie CUDA od AMD) panuje poměrně značná strukturální podobnost, takže pro vývojáře nebude přechod z jedné vrstvy na druhou nic obtížného. "OpenCL je programovací specifikace, která vypadá jako jazyk C, takže se pohybuje na stejné abstrakční úrovni jako např. Brook+ nebo CUDA. Obě tyto technologie se právě upravují pro kompatibilitu s jazykem OpenCL a ačkoliv není specifikace tohoto jazyka ještě dokončena, již ve své současné podobě vypadá jako něco, co dobře známe," dodává Harrell. Ačkoliv byl jazyk OpenCL původně iniciován společností Apple, v současné době jeho vývoj převzala skupina Khronos Group, která na jeho "výstavbě" spolupracuje s řadou partnerů, mezi nimiž nechybí např. AMD, ARM, Ericsson, IBM, Intel, Nokia, NVIDIA a Samsung.

Neil Trevett, prezident společnosti Khronos Group, uvedl, že tato iniciativa je zaměřena na desktopová i miniaturní zařízení. "Den, kdy budete moci držet superpočítač ve své dlani, možná není zas tak daleko," řekl.

Grafická karta AMD FireStream 9250 bude dostupná ve třetím čtvrtletí letošního roku, přičemž její doporučená cena je "pouze" 14 750 Kč, což je o poznání méně než je cena konkurenční Tesly a zároveň je to polovina ceny karty FireStream první generace. Zdá se, že ceny technologií opravdu klesají. Více informací je k dispozici na oficiální domovské stránce: http://ati.amd.com/technology/streamcomputing/product_firestream_9250.html

Zdroj: http://www.hpcwire.com/specialfeatures/isc/features/NVIDIA_Unveils_Teraflop_GPU_Computing.html; http://www.hpcwire.com/features/AMD_Paces_the_Field_with_New_GPGPU_Offering.html