TESLA إصدار NVIDIA الجديد كمعالج متعدد الإستخدامات

[khallodah]

بسم الله الرحمن الرحيم

ان قوة المعالجة لـ GPU الموجودة في كروت الشاشة تتزايد بشكل متواصل , حتى أنها باتت أقوى من المعالجات المستخدمة حاليا خاصة في العمليات الرياضية .
ومدى الإمكانية من الإستفادة من قدرة هذه المعالجات في البرامج العادية وهذه العملية المعروفة باسم so (General-Purpose Computation on GPUs) GPGPU كان موضع نقاش .

المشكلة أساسا في كيفية الإستفادة من هذه المعالجات , كمبرمج ينبغى ان يعلم كيف البرنامج يتعرف على الـ GPU ومن ثم يستخدمه ويستفيد منه .

لحل هذه الإشكالية Nvidia أصدرت C Compiler سمته CUDA مجانا بهذا الكمبايلر يستطيع المبرمج بسهولة cmpile his prgrams المكتوبة بلغة ال C لإستخدام معالجات ال GPU .

كل هذا لأن Nvidia بصدد اصدار سلسة من كروت الشاشة أسمته ''TESLA" مواصفاتها ممتدة من Gforce 8800 GPUs ولكنها لا تعرض فيديو ,
فالهدف منها استخدامها كمعالجات CPU تتعامل مع البرامج بشكل مباشر , وفي هذا المقال سنلقى الضوء على "TESLA Solution" .




هذه البرامج يجب ان تكون cmpiled with CUDA لكي تستطيع التعامل مع ال GPU , لذلك معظم المستخدمين لن يستطيعوا الاستفادة من هذه التقنية ,
ومن الخطأ أن تعتقد أنه بشرائك واحدة من هذه الكروت سوف ترتفع المعالجة لديك تلقائيا .

أي نوع من العمليات التي بها حسابات رياضية ثقيلة تستطيع الإستفادة من هذه التقنية طبعا اذا كانت cmpiled with CUDA ومكتوبة بلغة C مهما كان نوعها (اقتصادي - فيزيائي- كيميائي ) على سبيل المثال .

شيئ اخر مثير في CUDA اذ لايحتاج المبرمج لكرت "TESLA" لكي يجربه , يستطيع ان يشتري كرت شاشة Gforce 8800xxx وبرنامجه مكتوب بطريقة جيدة
بلغة ال c وعمل compile with CUDA يجربه لكي يعلم مدة الفائدة التي ستظهر من استخدام هذا النوع من المعالجات ويرى اذا كان هل يستحق الشراء او التوصية به في برنامجه .

حتى الان Nvidia أصدرت ثلاث منتجات من "TESLA" :

Tesla C870
والذي هو في الواقع كرت Gforce 8800 ولكن بدون فيديو رمز "C" مأخوذ من Card , ومدمج به ذاكرة GB 1.5 وقوة معالجة رياضية هي GFLOPS 500
(billions of floating-point operations per second) .
وهذه البطاقات تستخدم موصلات ال PCI Express X16 هذا يعني انه يمكن استخدامها في الأجهزة المكتبية .
*كما تلاحظون في الصورة أن الكرت لايوجد به مخرج فيديو .




Tesla S870
"s" منserver وهي موجهة للخوادم .




Tesla D870
في سنة سابقة أصدرت شركة Nvidia محطة عمل مساندة أسمتها Quadro station وهي عبارة عن جهاز او نظام يتكون من أكثر من كرت شاشة من فئة الـ Quadro مخصص لتسريع الرسوميات وعمل الـ Rendering والـ 3D ,وتعتبر هذه المحطة الحجر الأساس لما أسمته الشركة NVIDIA® Tesla™ D870 deskside supercomputer
اسم يوحي بقوة هذه المحطة , وتحتوي هذه المحطة على كرتين من Tesla with total 3GB GDDR3 of Ram
وقوة معالجة رياضية هي 1Tflops واحد تيرا فلوبس .



في الحقيقة بعد شراء AMD لـ ATI وكان الهدف من هذا الشراء الإستفادة من الصناعتين لإنتاج رقاقة موحدة صرحت عنها الشركة بأنها هدف تعمل للوصول إليه حتى أنها أطلقت اسم Fusion Project , وفي الطرف الاخر Intel تسعى أيضا لإنتاج هكذا معالج موحد يدمج عن طريقه المعالجة العادية والرسومية ,
أدركت Nvidia أنه في المستقبل لامحل لها في السوق , وأن صناعتها ستتوقف , لذلك اضطرت للتوجه لهذا الطريق الذي أرى به الكثير من المعوقات والكثير من التراجع في العوائد , فمبيعات هكذا جهاز لن تصل ولا أتصور حتى 50% من مبيعات كروت الشاشة الحالية , عطفا على أن هذه التقنية مهما بدت قوية فاستمراريتها والطلب عليها يعتمد بشكل أساسي على زيادةالتحسن الذي سيطرأ على المعالجة في الحواسيب, وهل في المستقبل ستستطيع كافة البرامج والألعاب من الإستفادة من هذه التقنية أم أنها موجهة للبرامج ذات الطابع الحسابي فقط ,لأنه بذلك ستلعب على حبل البرامج التحليلية والعلمية فقط , ونسبةهذه الفئة من الزبائن لاتذكر اذا ما قورنت بالفئات الأخرى !!
اذا استمرت Nvidia بالإعتماد على هذا المنتج كبديل لكروت الشاشة ففي أحسن الأحوال أتصور Nvidia في موضع حرج وصعب للغاية .

[mostafa741]

جزاك الله كل الخير

[khallodah]

you to
thanx for stepping by

[Net.Stu]

موضوع مميز تشكر عليه

[aziz-50]

السلام عليكم

المشكلة أن CUDA تعمل عل مترجم ال c وداخل هذه البيئة والمشكلة فيها هي عند وجود خوارزمية رياضية تتكون مثلا من 500 سطر من الدوال والإجراءت عندما تريد تحويلها فإنك مضطر لتعلمها وهي عبارة عن دوال API شبيهة بال DirectX ولاكن DirectX يمكنك من تعريف المتغيرات والمصفوفات بلغة C أما CUDA فلها متغيراتها وطرق تعريف مصفوفات تختلف عن C بإختصار كأنك تتعلم لغة جديده.
كان من الأفضل لو تم معالج وسيط لتحويل أكواد C إلى CUDA للمساعده على إنتشار هذه التقنية
ومن ناحية فإن شركة NVIDIA توفر الدعم للمبرمجين عن طريق منتديات خاصة لبرمجة CUDA

https://forums.nvidia.com/index.php?showforum=71

[Ahmed-Linux]

كان من الأفضل لو تم معالج وسيط لتحويل أكواد C إلى CUDA للمساعده على إنتشار هذه التقنية

https://forums.nvidia.com/index.php?showforum=71

صحيح أخي، ولكن هذا يترتب عليه مشاكل في الأداء، وعدم الاستفادة من بعض التقنيات

[loover]

بسم الله الرحمن الرحيم
الاخوة الاعزاء unreal و khalouda
شكرا لكم جزيلا على هذا الموضوع الجميل و الرائع و على هذا النقاش الهادف.
في البداية ارجو ان ابين انني لست عالما و لا فاهما الخخ.... من الامور و لا احب الدخول في نقاشات او جدالات ،و اذا راى احدكم في كلامي خطأ فانا اعتذر لاني اكتب من الذاكرة عن امور مضى عليها سنين طويلة و طواها النسيان و تراكم عليها غبرا الزمن.
في البدء فاني اود ان اوضح بان كلا من nvidia و ATI لم ياتي بجديد‘فهذه الشركات في الاساس قد تكونت من مهندسين انفصلوا عن الشركة الام و الاهم في تاريخ الرسومات ثلاثية الابعاد و المعالجات المتخصصة في الرياضيات و الجيومتري ،و هي شركة SGI او Silicon Graphics International التي كانت في يوم ما اعظم شركات الرسومات الثلاثية الابعاد و الرياضيات المعقدة .
قامت الشركة و منذ تاسيسها في سنة 1981 بتصنيع معالجات متخصصة بحسابات الرياضيات المعقدة ،و كانت تلك الحاسبات موجهه اساسا الى استخدام الرياضيات لتصيير الرسوماتث لاثية الابعاد في الزمن الحقيقي،و لا احب الاطالة عليكم في تاريخ هذه الشركة الرائعة التي انفصل عنها مهندسون اسسوا شركات الرسومات الثلاثية الابعاد الجبارة كل من 3D Labs ،ATI ,nVidia و 3dfx .و لاعطيكم صورة عن هذه الشركة فان حاسباتها هي التي استخدمت لانتاج اول فلم يعتمد تماما على الرسومات المصيرة حاسوبيا و هو فلم الحديقة الجوارسية ،كما انها هي من اطلقت برنامج مايا الرائع و انتجت حواسيب (كراي ) الخارقة ، و حاليا فان ثالث اقوى حاسوب في العالم مسجل باسمها.
ان هذه الشركة هي من قام بانتاج هذا النوع من المعالجات متعددة الستخدامات و الذي كان يستخدم في حاسباتها حصريا و هي معالجات SMP على ما اذكر،و كانت تقوم باعمال الرياضيات المعقدة للاغراض المتعددة MPMP و المعالجات الرسومية للاغراض المتعددة GPGPU و بقيت تنتج معالجاتها الخاصة التي تتفوق حتى على معالجات انتل حتى العام 2006 و كانت تستخدم في استوديوهات هوليوود و في الجامعات و المعاهد و المراكز البحثية و الطبية و شركات النفط و بالتاكيد الاغراض العسكرية (كانت تنتج نظم محاكاة الرسومات للاباشي و بعض الطائرات الحربية ) و ذلك حتى انهيار الشركة المحزن في عام 2006 ،و هذا الانهيار يعطي دليلا على انه لا يوجد شركة لديها حصانة ضد السقوط ،ف SGI في زمنها كانت اعظم و اضخم من nVidia و ATI في هذا الزمن مجتمعتين.
ارجوا لمن يحب الاستزادة عن هذا الموضوع ان يبحث في الانترنت بصورة اعمقو ان لا يتقيد بالبحث في هذا الزمن ، فالعديد من افكار الزمن الغابر هي اساس تقنيات هذا العصر.
عذرا على الاطالة و من لديه استفسار فساحاول الاجابة عليه من ذاكرتي الصدئة و عذرا على اي خطأ غير مقصود
اخوكم
د.ا الراوي

[UNREAL]

بسم الله الرحمن الرحيم
الاخوة الاعزاء unreal و khalouda
شكرا لكم جزيلا على هذا الموضوع الجميل و الرائع و على هذا النقاش الهادف.
في البداية ارجو ان ابين انني لست عالما و لا فاهما الخخ.... من الامور و لا احب الدخول في نقاشات او جدالات ،و اذا راى احدكم في كلامي خطأ فانا اعتذر لاني اكتب من الذاكرة عن امور مضى عليها سنين طويلة و طواها النسيان و تراكم عليها غبرا الزمن.
في البدء فاني اود ان اوضح بان كلا من nvidia و ATI لم ياتي بجديد‘فهذه الشركات في الاساس قد تكونت من مهندسين انفصلوا عن الشركة الام و الاهم في تاريخ الرسومات ثلاثية الابعاد و المعالجات المتخصصة في الرياضيات و الجيومتري ،و هي شركة SGI او Silicon Graphics International التي كانت في يوم ما اعظم شركات الرسومات الثلاثية الابعاد و الرياضيات المعقدة .
قامت الشركة و منذ تاسيسها في سنة 1981 بتصنيع معالجات متخصصة بحسابات الرياضيات المعقدة ،و كانت تلك الحاسبات موجهه اساسا الى استخدام الرياضيات لتصيير الرسوماتث لاثية الابعاد في الزمن الحقيقي،و لا احب الاطالة عليكم في تاريخ هذه الشركة الرائعة التي انفصل عنها مهندسون اسسوا شركات الرسومات الثلاثية الابعاد الجبارة كل من 3D Labs ،ATI ,nVidia و 3dfx .و لاعطيكم صورة عن هذه الشركة فان حاسباتها هي التي استخدمت لانتاج اول فلم يعتمد تماما على الرسومات المصيرة حاسوبيا و هو فلم الحديقة الجوارسية ،كما انها هي من اطلقت برنامج مايا الرائع و انتجت حواسيب (كراي ) الخارقة ، و حاليا فان ثالث اقوى حاسوب في العالم مسجل باسمها.
ان هذه الشركة هي من قام بانتاج هذا النوع من المعالجات متعددة الستخدامات و الذي كان يستخدم في حاسباتها حصريا و هي معالجات SMP على ما اذكر،و كانت تقوم باعمال الرياضيات المعقدة للاغراض المتعددة MPMP و المعالجات الرسومية للاغراض المتعددة GPGPU و بقيت تنتج معالجاتها الخاصة التي تتفوق حتى على معالجات انتل حتى العام 2006 و كانت تستخدم في استوديوهات هوليوود و في الجامعات و المعاهد و المراكز البحثية و الطبية و شركات النفط و بالتاكيد الاغراض العسكرية (كانت تنتج نظم محاكاة الرسومات للاباشي و بعض الطائرات الحربية ) و ذلك حتى انهيار الشركة المحزن في عام 2006 ،و هذا الانهيار يعطي دليلا على انه لا يوجد شركة لديها حصانة ضد السقوط ،ف SGI في زمنها كانت اعظم و اضخم من nVidia و ATI في هذا الزمن مجتمعتين.
ارجوا لمن يحب الاستزادة عن هذا الموضوع ان يبحث في الانترنت بصورة اعمقو ان لا يتقيد بالبحث في هذا الزمن ، فالعديد من افكار الزمن الغابر هي اساس تقنيات هذا العصر.
عذرا على الاطالة و من لديه استفسار فساحاول الاجابة عليه من ذاكرتي الصدئة و عذرا على اي خطأ غير مقصود
اخوكم
د.ا الراوي

أخي أحييك كزميل في المنتدى و أفتخر بك كأخ عراقي من البلد العظيم الذي لم تتسنى لي فرصة رؤيته...:frnd"

بصراحة لا أستغرب أن تكون الفكرة من SGI ذات الإبتكارات الخلاقة... ولكن لم أسمع بسقوط SGI...!!Con:
وهي فعلاً معروفة في مجالها وبمحطات العمل الرسومية التي تنتجها...

السلام عليكم

[aziz-50]

صحيح أخي، ولكن هذا يترتب عليه مشاكل في الأداء، وعدم الاستفادة من بعض التقنيات

ليس شرط أنظر للDirectX تم تغليف الأوامر والفئات داخل مكتبات dll تستخدم بسلاسة داخل أي لغة برمجة بسلاسة وبأكواد تلك اللغة حيث يختلف الكود من لغة لأخرى بالرغم من إستخدام نفس المكتبة في البرمجة ودمج أكواد تلك اللغة مع أوامر DirectX ويتم صنع أقوى الألعاب بهذه الطريقة
فلو تم تغليف هذه الأوامر داخل مكتبات قياسية dll بحيث يتم أسخدامها داخل لغات البرمجة المعروفة بإستخدام أوامر تلك اللغة أفضل من تعلم لغة جديده لاتمت لل c++ بصلة سوى أنها تستخدم الكومبايلر تبعها حيث لايمكن دمج متغيرات CUDA مع الc++ وتستخدم أوامر الc++ بصوره منفصلة

[محب لله ورسوله]

جزاك الله خيرا
الحلول المتكاملة بالفعل تلوح
وإنتل تريد وضع قدمها في المجال قريبا

الشركة في مأزق وهي تعلم ذلك جيداً

[khallodah]

Net.Stu
العفو ياعسل واشكر مرورك

aziz-50
انت كذى عزيز , وضعت يدك على احد المعوقات لمشروع تيسلا ,
بس اعتقد لازم يكون فيه حلول

محب لله ورسوله
أهلا بالمحب , أتوقع ان nvidia لن تقف عند تيسلا عندها وقت كافي للأستعداد وابتكار تقنيات , والاستعداد لدخول سوق جديدة .

[Mubarak]

مقال متميز وجمع معلومات وترتيب رائع اتمنى نقله للمجلة

[khallodah]

Thanx alot
good thing that some one from the admi'n had notice
its frustrating the number of respons

[UNREAL]

بداية شكراً على الموضوع المفصل والمميز...

ولكن للتصحيح فهذا المنتج لا يعد إبتكاراً من nVidia
إنما إتباع متأخر لخطى ATI
وتبعتهم فيه إنتل على الورق فقط...

وقد كتبت في هذه المعالجات منذ العام الماضي...

الموضوع رقم 5 :- معالجات الحوسبة العالية الأداء HPC. متاحة للجميع وكالعادة من AMD


السلام عليكم

[محمد أبوحجلة]

السلام عليكم

مشكور جدا على الموضوع الرائع
الكلام جميل ومرتب والصور كذلك



وشكرا