مجید جویا: هفته گذشته، سامیت گوپتا، مدیر بخش محصولات تسلا در شرکت انویدیا در گفتگویی مطبوعاتی تشریح کرد که چگونه محیط‌های جدید برنامه‌نویسی از توان محاسباتی بالای پردازنده‌های گرافیکی برای شتاب بخشیدن به اجرای نرم‌افزارها در سیستم‌عامل جدید اپل موسوم به او.اس ایکس اسنو لئوپارد و محصول آینده مایکروسافت، ویندوز7 استفاده خواهند کرد.
از این پس، استفاده از تراشه‌های گرافیکی دیگر محدود به بازی‌ها نخواهد بود. تمایل به استفاده عمومی از پردازش گرافیکی با کلمه اختصاری بیان می‌شود که البته خیلی هم اختصاری و ساده نیست: حروف اختصاری انگلیسی آن GPGPU است و ترجمه آن به زبان فارسی، واحد پردازش گرافیکی همه منظوره! ولی ایده اصلی محاسبه همه منظوره روی واحدهای پردازش گرافیکی خیلی ساده است: از امتیازهای هسته‌های پردازشی داخل یک جی.پی.یو برای سرعت دادن به عملکردهایی استفاده کن که حتی در بعضی از موارد، واحد پردازش مرکزی کامپیوتر (سی.پی.یو) آن کارها را با بازدهی بسیار پایین‌تری انجام می‌دهد. جالب اینجاست که این امتیازها در تراشه‌های پیشرفته‌تر به صدها مورد هم می‌رسند.
این همان جایی است که زبان باز محاسباتی یا OpenCL وارد می‌شود. اوپن‌سی‌ال، یک محیط برنامه‌نویسی برای محاسبه ناهمگن است و این، به معنای کامپیوتر‌هایی است که از ترکیب سی.پی.یوها و جی.پی.یو‌های چند هسته‌ای برای پردازش داده‌ها استفاده می‌کنند. محیط برنامه‌نویسی‌ای که مایکروسافت به این منظور استفاده می‌کند، DirectX است که احتمالا قبل از این و به هنگام نصب بازی‌های جدید روی کامپیوتر خود با درخواست نصب آن از سوی محیط نصب‌کننده بازی مواجه شده‌اید.
اما شرکت اپل در مورد اوپن‌سی‌ال روی وب سایت خود نوشته است: «یکی دیگر از فناوری‌های قدرتمند اسنو لئوپارد؛ اوپن‌سی‌ال است که برای توسعه‌دهندگان، این امر را ممکن می‌سازد که با بازدهی بالا، گیگافلاپ‌های عظیمی از توان محاسباتی را به کامپیوتر خود اضافه کنند، توانی که در حال حاضر فقط در جی.پی.یوها استفاده می‌شود».
سی.پی‌یوهای تولیدی اینتل یا ای.ام در یک کامپیوتر پی‌سی یا مکینتاش، ابزار مناسبی برای انجام کارهای معمولی سیستم‌عامل‌ها هستند، مانند انجام یک رشته عملیات که باید بعد از کلیک کردن کاربر روی یک آیکون اتفاق بیفتند و نرم‌افزار مورد نظر کاربر را روی کامپیوترش فعال کنند.
ولی برخی کارها که به طور سنتی با سی.پی.یو انجام می‌شدند، ممکن است به سوی جی.پی.یو تغییر جهت دهند یا تقسیم شوند، به نحوی که برخی قسمت‌های مشخص آن توسط سی.پی.یو انجام شود و بقیه کار توسط جی.پی.یو. به اعتقاد گوپتا، «نکته واقعا جالب در مورد اوپن‌سی‌ال و دایرکت‌ایکس این است که اوپن‌سی‌ال بخشی از سیستم‌عامل جدید اپل (اسنو لئوپارد) را تشکیل می‌دهد و ویرایش 11 دایرکت‌ایکس نیز قسمتی از سیستم‌عامل جدید مایکروسافت را (ویندوز 7). و معنی این کار برای مصرف‌کنندگان این است که، اگر لپ‌تاپ شما از یک جی.پی.یو ساخت انویدیا یا ای.تی.آی بهره ببرد، سرعت سیستم‌عامل بالاتر خواهد رفت؛ چون در این صورت، در حقیقت شما دو سی.پی.یو بر روی کامپیوتر خود خواهید داشت. برای اولین بار سیستم‌عامل به جی.پی.یو هم به عنوان یک تراشه گرافیکی نگاه خواهد کرد و هم به عنوان یک موتور محاسباتی».
«برای مثال، هنگامی که شما در محیط Picasa (نرم‌افزار گوگل برای ویرایش تصاویر) قرار دارید، فرایند پردازش به طور کامل توسط سی.پی.یو انجام می‌شود. ولی به محض این‌که شما عکسی را انتخاب کنید و بخواهید از یک فیلتر برای آن استفاده کنید، فیلتر باید در جی.پی.یو اجرا شود. و البته این کار هنگامی رنگ واقعیت به خود خواهد دید که اپل و مایکروسافت، سازندگان نرم‌افزارها را وادارند که این کار را انجام دهند».
گوپتا در ادامه افزود: «اگر شما امروز به سیستم‌عامل اپل نگاه کنید، یک رابط گرافیکی زیبا را می‌بینید که در آن محتوای گرافیکی بیشتری وجود دارد تا محتوایی متوالی که نیاز به سی.پی.یو داشته باشد. انجام چنین پردازش‌هایی از یک جی.پی.یو بیشتر بر می‌آید تا یک سی.پی.یو. سی.پی.یو یک جنبه کار است ولی از این پس دیگر الزاما مهم‌ترین قسمت پردازش نخواهد بود».
البته باید گفت که هنوز سی.پی.یو‌های اینتل و ای.ام.دی مهم‌ترین قسمت کار هستند و البته اجتناب ناپذیر. گوپتا می‌گوید: «اگر شما در حال انجام یک عملکرد غیر قابل پیش‌بینی هستید، سی.پی.یو آچار فرانسه شما خواهد بود و طبیعتا بهترین ابزار برای این گونه محاسبات. برای انجام این‌گونه محاسبات غیر قابل پیش‌بینی، سی.پی.یو عالی است. ولی جی.پی.یو فقط برای یک سری خاص از عملکردها بهترین است، که آن هم کارهای موازی است».
تا به امروز یکی از عوامل محدود کننده در استفاده از تمام ظرفیت و توانایی جی.پی.یوها، محیط برنامه‌نویسی بوده است. به گفته گوپتا «سخت‌ترین قسمت در مورد استفاده از جی.پی.یو این بود که شما مجبور بودید از یک زبان گرافیکی برای برنامه‌نویسی آن استفاده کنید». ولی این وضعیت در حال تغییر است، و این تغییر را مدیون اوپن‌سی‌ال و محیط توسعه CUDA انویدیا خواهد بود که بر پایه زبان برنامه‌نویسی C نوشته شده است.
اینتل، مسئله را این گونه می‌بیند: «از آنجا که خطوط گرافیکی هر روز بیش از روز پیش قابل برنامه‌نویسی می‌شوند، حجم کار گرافیکی کار خود را می‌کند تا آنها را بیشتر و بیشتر برای محاسبات همه منظوره، مناسب سازد و این، چیزی است که ساختار اینتل در آن برتری دارد و Larrabee آن را نشان خواهد داد». سخنگوی اینتل با بیان این جملات، برنامه آینده اینتل را برای ارائه تراشه‌های گرافیکی اینتل اعلام کرد.
گوپتا در مورد نقطه قوت کودا گفت: «با این معماری کودا و کامپایلر C، تغییر بزرگی که ما موفق به انجام آن شدیم مشخص می‌شود. ما برای کودا از ساختاری استفاده کردیم که برای برنامه نویس C شما راحت‌تر و آشناتر باشد».
نظر شما