Регистрация
Популярное
Ваши политические взгляды
Правые
Левые
Центристские
Другое



Июнь 2018 (542)
Май 2018 (710)
Апрель 2018 (700)
Март 2018 (678)
Февраль 2018 (521)
Январь 2018 (562)


0

Графическая революция в облаках: как Amazon и NVIDIA виртуализовали видеопроцессор

категория: Новости, Information technology (IT) » Графическая революция в облаках: как Amazon и NVIDIA виртуализовали видеопроцессордата: 8-11-2013, 15:48

Графическая революция в облаках: как Amazon и NVIDIA виртуализовали видеопроцессор
Графическая революция в облаках: как Amazon и NVIDIA виртуализовали видеопроцессор

Если бы меня попросили лаконично охарактеризовать событийную канву 2013 года в информационных технологиях, то мне бы хватило единственного слова — виртуализация. Одному только вашему покорному слуге — среди сотен тысяч пишущих коллег по всему миру — приходилось рассуждать о виртуализации на различных структурных и технологических уровнях раз этак десять за последний год. Оно и понятно: технология виртуализации, запущенная на массовый рынок компанией VMware в начале двухтысячных, чрезвычайно легко развязала руки не только ИТ-менеджерам, но и другим функциональным управленцам.

Если воспринимать виртуализацию на уровне ИТ-активов типа дата-центра или серверной, то стоит ещё отметить экономический взрыв, произведённый этой технологией. Ведь она превратила капитальные затраты в операционные. Вдумайтесь: по силе своего воздействия на корпоративную ИТ-экономику это почти то же самое, что изобретение потребительских кредитов!

Но, как уже было сказано, виртуализация распространялась далеко не на все структурные уровни сразу. Проще всего было виртуализовать хранение данных: облачные хранилища появились едва ли не первыми. Затем процессоры и сетевая инфраструктура, потом оперативная память. Это привело к переходу в облака не только софта (SaaS), но целых платформ, операционных систем и сред разработки (IaaS), — только затем, чтобы катарсисом всей этой пьесы стала технология IaaS, целая инфраструктура как сервис. Сегодня любой крупный облачный провайдер предоставляет услуги на всех уровнях сразу — SaaS, PaaS, IaaS.

Но частных клиентов не интересуют структурные уровни. Им подавай готовые решения проблем, что более чем логично. То есть какой-нибудь Dropbox для хранения данных, Spotify для прослушивания музыки, Netflix для просмотра фильмов. А тем, кто арендует инстансы и сервисы у провайдеров облачных услуг, нужно всё это предоставить клиентам. И до недавнего времени существовала проблема, которая фактически закрывала путь целому классу облачных решений, способному разорвать рынок программного обеспечения в клочья.

И проблема эта заключалась в виртуализации ещё одного структурного, ресурсного уровня информационной системы, а именно — графического процессора. Я говорю об этой проблеме в прошедшем времени, поскольку позавчера Amazon и NVIDIA отрапортовали о совместном решении этой проблемы. Новость заключается в том, что теперь компании, предоставляющие своим клиентам SaaS-решения, могут арендовать машины, оснащённые графическими процессорами NVIDIA GRID, и предоставлять доступ к требовательным к графике приложениям на удалённых устройствах. То есть теперь облачные вычисления становятся доступными не только для хранения, обработки данных и использования обычных приложений, но и для работы с приложениями, требующими графического ускорения.

По сути, это означает, что теперь все программы, требующие высокой графической производительности, могут поставляться через облако. А это открывает целый новый рынок: игры, графические и видеоредакторы, средства проектирования и моделирования — всё через облако! Строго говоря, эксперименты с играми через облако уже были (Onlive), равно как и с графическими редакторами (Adobe). Но они требовали наличия монструозных вычислительных и графических мощностей на стороне провайдера.

Облачные сервисы использовались лишь для хранения и передачи информации, как канал поставки услуг клиенту, но обработка графики происходила на провайдерской стороне, и это требовало слишком больших инвестиций. Конечно, Adobe брала всё это в расчёт, запуская Creative Cloud, но это компания, которая действительно может себе позволить такие капитальные расходы. А теперь мощные графические процессоры стали доступны широкой публике. И чтобы разобраться, как именно это стало возможным, обратимся к деталям.

Графическая революция в облаках: как Amazon и NVIDIA виртуализовали видеопроцессор


С практической стороны вся эта шумиха вокруг сотрудничества Amazon c NVIDIA заключается в том, что подписчики Amazon EC2 получили два новых инстанса и g2.2xlarge и cg1.4xlarge. Первый состоит из следующих компонентов:

графический процессор NVIDIA GRID на базе GK105 Kepler со ядрами 1536 CUDA и 4 Гб RAM;
процессор Intel Sandy Bridge с тактовой частотой 2,6 ГГц;
15 Гб RAM;
60 Гб SSD-хранилища.

Второй инстанс схож по комплектации, но предполагает дополнительные функции вроде памяти с исправлением ошибок (eror correcting memory). Оба доступны пока только в зонах US East (Северная Вирджиния), US West (Северная Калифорния и Орегон), и EU (Ирландия). Цена удовольствия – $0,650 за час для g2.2xlarge и $2,100 за час для cg1.4xlarge.

Как бы просто всё это ни звучало, колоссальное значение облачных GPU трудно переоценить. Помните концепцию GPU как таковую? Какой путь прошла графика, ставшая теперь частью облачного мира? Раньше все работало так: дисплею вашего компьютера или телефона сообщалась динамическая информация о расположении пикселов, цвет и расположение каждого пиксела фиксировались в специальной памяти. Это было легко запрограммировать, прописав адрес и цвет пиксела. Если вам нужно было нарисовать круг, то приходилось вычислять адрес и трансформации каждого пиксела за единицу времени.

Это было просто, но чертовски медленно. А потом компьютерные игры стали постепенно толкать индустрию вперёд и всячески усложняться. Появились текстуры, тени, сглаживание. И проявилось интересное свойство видеопамяти: вычисления, необходимые для отображения текстуры или сглаживания, пришлось запускать параллельно с другими, отвечающими за иные процессы в рамках того же кадра. Так появились графические процессоры, GPU, которые сняли вычислительный груз с процессоров. Игры и прочие графические приложения отправляют высокоуровневые операции на GPU, а те обрабатывают сотни тысяч пикселов одновременно, отправляя полученный результат в компоновщик кадра (frame builder), откуда они транслируются на дисплей. Но это в стандартной модели. А вот как выглядит аналогичный процесс в облаке, в случае NVIDIA GRID на g2-инстансе:

Графическая революция в облаках: как Amazon и NVIDIA виртуализовали видеопроцессор


Как вы понимаете, графический процессор в данном случае не может отправить данные на дисплей напрямую через компоновщик кадров. Поэтому команды от приложения проходят через ряд буферов (компоненты NVENC, NVFBC, NVIFR на диаграмме). После чего формируется видеопоток, сжатый с помощью кодека H.264, который можно транслировать на любое совместимое устройство. Таким образом, требовательные к графике приложения получают доступ к вычислительной мощности CPU, 3D-рендерингу в NVIDIA GRID, базам данных и облачному хранилищу AWS.

Всё это открывает реальные возможности по разработке и запуску сложных приложений, требующих графических мощностей, прямо в облаке. Это, вероятно, важнейшая веха на пути развития облачных технологий за последние несколько лет. NVIDIA уже сотрудничает с рядом разработчиков, чтобы предложить клиентам пользоваться профессиональными инструментами прямо в браузере. В списке партнеров числятся Autodesk, Revit, Maya, 3ds Max. Компания OTOY посредством фреймворка ORBX.js трудится над проектом, который позволит пользователям работать с 3D приложениями на тонких клиентах, без установки каких-либо дополнительных программ.

Платформа Agawi True Cloud планирует транслировать 3D-приложения прямо на мобильные устройства. Облачный игровой сервис Playcast Media объявил о переходе на g2-инстансы, что в перспективе сэкономит значительные средства. Приложение для визуализации медицинских данных Calgary Scientific ResolutionMD теперь может быть доступно пациентам через облако, будучи запущенным на новых инстансах с GPU.

Игры, исследовательские и научные приложения, медицинские программы, мобильные трансляции — всё это теперь доступно сотням тысяч разработчиков. А значит, вскоре нас ожидает бум профессиональных и потребительских 3D-приложений в облаке. Это ли не революция?

computerra



Смотрите также: 


Теги:

Другие новости по теме:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.