nVidia uspořádala v Mnichově názornou prezentaci nových produktů. Hvězdou večera byla Tegra a smartbooky s ní. Ale ani Ion s nezůstal pozadu, CUDA a její rozličná využití všechny přesvědčily, že ATI Stream není konkurencí a pár slov padlo i o 40nm mobilních GeForce. To vše pod opěvovanými Windows 7. Psst – možná přijde i Alienware!

Článek se nese v duchu mírně polopaticky (omlouvám se těm inteligentním z vás) komentované prezentace, fotek, a občas videí. Pokud trpíte chronickou nedočkavostí, čtěte odzadu dopředu, ne že by CUDA či Ion nebyla zajímavá témata, ale jak jsem již nastínil, velkým hitem byla Tegra, kterou jsem proto prozíravě schoval dozadu.

CUDA rozváží pizzu a vraždí ATI Stream

Hezky odzačátku. Proč se vlastně všichni snaží počítat všechno přes grafickou kartu a nikoliv přes procesor? Michael Steele nám to vysvětlil pomocí pizzy, což chápou všichni Italové a Američani. Na následujících slajdech vidíte pana CPU, jak rozváží pizzu mezi domy. Je vidět, že pan CPU je sice profesionál, ale je na to sám a objíždění všech domů mu nesvědčí. Společnost GPU shaderů na motorkách to zvládne ve zlomkovém čase. Proč? Všechno tkví v paralelizaci. A v předpokladu, že vám nechybí pece či rajčata, jak poznamenal jeden přítomný novinář.

nVidia netvrdí, že se bez procesoru obejdeme, pouze vyzdvihuje masivně paralelní GPU „se stovkami jader“ jako mnohem silnější nástroj pro paralelní úlohy. A co že je CUDA? CUDA není rozhraní, ani jazyk, jak se mnozí domnívají, nýbrž architektura. Ano, to A v názvu stojí pro architekturu (Compute Unified Device Architecture). CUDA je tedy systém, jakým jsou grafická jádra postavena, nelze říci: „Tak, a ode dneška budou Radeony HD 4800 podporovat CUDA“.

Postupujme tedy následovně:

1) vezměme sobě GPU od nVidie, které je postaveno na architektuře CUDA (GeForce 8 a novější)
2) vezměme programovací jazyk či API, který CUDA umí použít, tedy například C s CUDA příponami, OpenCL, DirectX Compute Shadery, Fortran, Javu či Python.
3) a naprogramujme na jazyku či přes API aplikaci, která bude skrze CUDA využívat k všeobecným výpočtům grafické jádro.

Michael Steele z nVidie potom názorně ukazuje, že ATI Stream nemá API a programovací jazyky. Pokud si ovšem ty zelené brýle sundáte, pochopíte, že DirectX Compute či OpenCL jsou API, která s příslušným ovladačem fungují na libovolném GPU s podporou DirectX 10 a výše, CUDA je zde tedy zcela nepodstatná.

CUDA a symbióza s Windows 7

Windows 7 a jeho DirectX Compute API dovede používat nejen grafické karty pro DirectX 11 (Fermi a Evergreen), ale i současnou generaci s podporou DirectX 10 či 10.1.

Co že je ta nativně vestavěná konverze médií zač? Stačí sjet zrakem o kousek níže. Chcete si do telefonu či do MP4ky překopírovat nějaké video, nebo zkrátka nějaký multimediální obsah? Ve Windows 7 to vyřešíte klasickým drag'n'drop (ne, nemyslím to tahání počítače ze skály). Myší přetáhnete video do telefonu, a systém vám rovnou nabídne, že video převede na formát, který telefon bude schopný přehrát. A s CUDA to nyní může akcelerovat grafická karta – přes API DirectX Compute.

Pan Steele tedy zkusil Full HD video převést rovnou touto automatickou konverzí napřed na nVidia Ionu (jehož GeForce 9400 s 16 shadery CUDA podporuje) a potom na klasickém Intel Atomu. Výsledek? Atom samotný video převáděl zhruba sedm minut, Atom s GeForce 9400 (tedy Ion) to zvládl za minuty tři.

Jelikož CUDA se využívá zejména na operace ohledně videa, nVidia ještě stihla náležitě podtrhnout, kolikrát rychlejší bude konverze s použitím CUDA a bez něj (není bohužel psáno, jaký procesor a grafickou kartu to porovnávali).

Fotokomora, oprava domácích videí, převody videa bez legrace – to vše stále s CUDA

Na konec ještě tři pěkné a užitečné aplikace pro CUDA – jako první nVDarkRoom, zatím nevydané demo.

„nVFotoKomora“ je skvělou věcí pro fotografy-profesionály, kteří fotí v RAW formátu. Fotky v RAW formátu jsou ideální pro úpravu na počítači, přes procesor ale jejich úprava často trvá nepěknou chvíli (když má jedna fotka desítky MB). V nVidii vymysleli způsob, jak to zprovoznit přes CUDA GPU. Načtete si třeba padesát obřích RAW fotek a všechny naráz můžete upravovat. Když úpravy aplikujete, můžete to udělat přes procesor, nebo několikanásobně rychleji přes grafickou kartu (GeForce GTX 295 vs. Core 2 Quad Q9550). Užitečné, skoro jako pizza, že?

Věcí, kterou ocení nejspíše více z vás, je nástroj vReveal od MotionDSP. Tento prográmek maximálně jednoduše, jedním kliknutím vaše videa zbaví šumu, zestabilizuje je, upraví automaticky kontrast, zvýší rozlišení a další věci. Z vlastní zkušenosti vím, že zejména stabilizace hodně pomůže rozklepaným domácím videím. Opět, významným pomocníkem je zde CUDA, použitelná jak při přehrávání, tak při převodu videí. Pro srovnání – procesor Core 2 Duo E6550 na 3,2 GHz převedl video se smartbookem za 3 minuty, zatímco grafická karta GeForce 9800 GTX to stihla za 40 sekund.

Poslední ukázkou je vám už možná známý Super LoiLoScope – editor videa pro děti. Velmi snadný a intuitivní nástroj vám videa upraví, sestříhá, spojí a exportuje v množství formátů, to vše akcelerováno grafickou kartou. Malá ukázka natočená na prezentaci viz výše.