NVIDIA Quadro 2010

19 мая 2010 года в городе Бонн (Германия) проводилась встреча, организованная для прессы компанией NVIDIA. Нет, у нас не сломался календарь, и автор не блуждал два месяца по спокойной Европе, нарушая визовый режим.

О майской встрече за круглым столом (о ней-то и пойдёт рассказ в этой статье), не говорилось почти нигде. Подобные собрания проводятся загодя, задолго перед каким-то ярким и открыто освещаемым событием. Как правило, компании, организующие такого рода пред-информационные встречи, предпочитают до поры держать козыри глубоко в рукаве, предлагая журналистам подписать стандартное «соглашение о неразглашении» вплоть до 17-00 (время московское) 27 июля. Ну а что с нас взять — конечно, подпишем!

На сей раз поводом к NVIDIA Round Table Meeting послужил стартовавший сегодня, 27 июля, официальный анонс новых видеокарт Quadro, предназначенных для профессионального применения. Да, именно сейчас в солнечной калифорнийской Санта-Кларе проводится SIGGRAPH 2010, где представлены все те решения, на которые два месяца назад довелось взглянуть одним глазком нескольким IT-журналистам, собравшимся с разных концов света.

Ввиду скоротечности встречи (да и всей, в общем-то, поездки) программа была настолько сжата и насыщена выступлениями и презентациями, что дорога в Бонн и обратно заняла чуть ли не больше времени, чем собственно цель поездки. Долгая дорога в аэропорт, перелёт с пересадкой в Амстердаме, небольшое приключение в полёте...

Тарелка эта — конечно же, шутка. Однако на её изготовление ушло немало времени, один только просчёт в программе трёхмерного моделирования длился около получаса, со скоростью два кадра в минуту. К чему тут эти жалобы? — спросит читатель. Отвечаем: с новыми решениями на базе NVIDIA Quadro такой просчёт можно будет проводить гораздо быстрее. И не просто быстрее, а в реальном времени! Но — обо всём по порядку.

Прилёт, и тут же первая встреча с организатором: доброжелательный и аккуратный Jens Neuschaefer, NVIDIA Project PR Manager CE/EE, встретил в аэропорту кучку журналистов, прибывших из разных стран почти в одно время.

Короткая поездка из аэропорта к месту назначения (отель Hilton Bonn) показала, что Бонн вполне можно считать пригородом Кёльна. Да и аэропорт у них один на двоих, он так и называется: Koln Bonn Airport.

О Бонне лучше, наверное, рассказал бы Бетховен. Да, тот самый, великий Людвиг Ван, родившийся в 1770 году в одном из старых домов, расположенных в центре города:

Наверное, родной Бонн ему казался большим, как и всё в детстве. Может быть... Но, в таком случае, город этот с тех пор значительно уменьшился в размерах, усох, ибо автор на пару с польским IT-коллегой умудрились за полтора часа обежать весь этот населённый пункт, побывав, наверное, в каждой заслуживающей туристического интереса точке, а также сняв на фото- видео отдельные достопримечательности (и спасибо тебе, Marcin, за фотографии!).

Кстати, совершенно непонятно — где же тут разместились более трёхсот тысяч жителей? Привыкшему к просторам россиянину этот город напомнит посёлок городского типа средних размеров, не более.

Но — к делу, не всё же окрестности обозревать! Пора отправляться в расположенный неподалёку от Бонна объект — святая святых для меломанов. Институт Фраунгофера (Fraunhofer IIS) известен большинству именно этой, самой своей, пожалуй, популярной разработкой — форматом сжатия аудиоинформации с официальным названием MPEG-1/2/2.5 Layer 3, или, «по-нашему», MP3.

Институт этот вовсе не похож на какое-то исследовательское или учебное заведение. Россыпь коттеджей и замков, уютно примостившихся среди зелени обширного и ухоженного парка с поющими птичками.

Но место это предназначено вовсе не для пикников или махания гольф-клюшкой. В каждом строении расположены лаборатории различных компаний, и каждая — со своей спецификой и исследовательским направлением (например, в одном из зданий сильно пахло... «больницей»).

После размещения в одном из уютных и тихих конференц-залов первым слово взял Danny Shapiro, директор по маркетингу направления NVIDIA Quadro. Он-то и ввёл в курс дела собравшихся журналистов, представив программу встречи и вкратце рассказав о разрабатываемых новинках.

Из его доклада присутствующим стало очевидно, что ранее они многого не знали. Например, о той роли, которую сыграли решения на базе NVIDIA Quadro в производстве специальных эффектов к таким фильмам, как «Аватар», «Район №9», «Звёздный путь», «Мармадюк», «Повелитель стихий» и другим. О технологиях, которые уже работают и которые только ещё разрабатываются.

К примеру, интересным и многообещающим показалось решение Quadro Digital Video Pipeline — Конвейер обработки цифрового видео Quadro. В общем-то, ничего революционного в принципе работы данного решения нет. Любая достаточно солидная телестудия уже много лет использует подобные технологии совмещения разных видеосигналов в реальном времени. Дело тут в другом: в исполнении.

Теперь роль видеозахватчика, кейера в реальном времени, микшера, транслятора и потокового видеосервера может играть всего лишь одна рабочая станция, оснащённая связкой из трёх карт: Quadro DVP-SDI Capture для ввода изображения с четырёх источников одновременно, NVIDIA Quadro GPU, забирающая информацию непосредственно в память и обрабатывающая её, и Quadro DVP-SDI Output, с помощью которой осуществляется вывод готовой картинки.

Capture + GPU + Output	Quadro DVP-SDI Capture	Quadro DVP-SDI Output

Поражают заявленные способности этого симбиоза: захват и передача в память GPU четырёх видеопотоков без компрессии (включая 3D-видео!), поддержка всех форматов стандарта SMPTE (3G, 2K, HD и SD), синхронизация платы вывода с платой ввода (эх, кабы такую станцию, да на тестирование...).

Само собой, не избежал докладчик и потока вопросов самой разной направленности. Однако следует заметить: немалая часть вопросов так или иначе касалась одной центральной темы: «почему Quadro»? Ведь давно известно, что мощные игровые видеокарты GeForce имеют ту же самую начинку, что и гораздо более дорогие модели профессионального назначения. То есть, почти во всём одинаковы. Почти. Но не во всём.

Главное достоинство профессиональных карт — это стабильность работы и гарантированная техподдержка. Первый пункт достигается за счёт тщательно выверенных драйверов и программного обеспечения, что само по себе уже требует немалых средств. Ну а какие затраты несёт компания, постоянно осуществляющая техническую поддержку своих продуктов — это нетрудно представить. Впрочем, в некоторых редких случаях NVIDIA всё же встраивает в «игровые» карты поддержку некоторых профессиональных функций. Так произошло, к примеру, с выпуском пакета Adobe CS5: имеющийся в его составе видеоредактор Adobe Premiere Pro CS5, получивший новый движок под кодовым названием Adobe Mercury Playback, умеет работать как с профессиональными картами Quadro, так и с некоторыми старшими моделями игровых GeForce (правда, при этом функциональность приложения была несколько ограничена). А потому данное исключение лишь подтверждает правило - профессиональные приложения должны работать на профессиональном железе, во многих профессиональных задачах (Autocad, SolidWorks) разница в производительности между GeForce и Quadro заметна даже на самых младших моделях профессиональных карт.

Также докладчиком было рассказано о компаниях-партнёрах, чьи разработки основываются на технологиях NVIDIA. C ними-то нам и предстояло познакомиться очно — представители этих лабораторий ждали визита журналистов, и вполне основательно к нему подготовились.

Так, инженеры компании mental images (с недавних пор дочерняя структура NVIDIA) ознакомили журналистов с уже работающей технологией NVIDIA RealityServer, которая представляет собой комбинацию из графического процессора NVIDIA Tesla и 3D web services software. Если проще — собравшимся продемонстрировали экран обычного ПК с запущенным браузером. Хитрость вот в чём: запросы пользователя обрабатывал находящийся в соседней комнате модуль для высокопроизводительных вычислений NVIDIA Tesla (справедливости ради заметим, что эта станция могла находиться в любой точке земного шара, данный факт никоим образом не влияет на конечную производительность — разумеется, при условии стабильного соединения).

Встречавшиеся изредка мелкие неувязки технического характера лишь подчёркивали исследовательскую атмосферу, кардинально отличающуюся от выставочной, где присутствуют тщательно выверенные презентации и неоднократно обкатанные стенды.

3D-модель автомобиля Renault Twingo, состоящая из семи миллионов полигонов, спокойненько крутилась в просмотровом окошке браузера. Во время перемещения или вращения модели количество отображаемых полигонов уменьшается, при этом модель становится полупрозрачной. Но стоит лишь отнять руку от мышки, и через секунду — свежеотрендеренная сцена перед вами! Чуть медленнее (по правде говоря — с заметными «тормозами») данная модель отображалась на экране iPad:

Оно и понятно: в случае с iPad узким местом явился беспроводной канал связи. Во всём остальном эти решения наверняка найдут широкое применение. И, думается, не в последнюю очередь RealityServer заинтересует тех, кому необходимо показать свой товар лицом — например, дизайнерские студии, онлайн-магазины.

Специалисты компании RTT Technologies подготовились к демонстрации своих разработок не менее тщательно.

Конёк компании — это автомобилестроение. Точнее, усовершенствование работы автомобильных конструкторов. Для полного и бесповоротного знакомства с RTT Technologies, наверное, достаточно будет сказать, что среди их клиентов есть такие бренды, как Toyota и PSA Peugeot Citroën. Что касается конструирования, то от современных технологий в автомобилестроении (впрочем, и в любой другой высокотехнологичной сфере) сегодня в первую очередь требуется просчитывать самые разные среды и ситуации в режиме реального времени. Именно такие технологии и разрабатывает RTT.

Такой, например, сладкий пирог для дизайнеров — в режиме реального времени видеть своё творение, при этом иметь возможность мгновенно изменять окружающую обстановку (ландшафт, освещение), менять цвет и материал деталей. Между прочим, данное программное обеспечение, хоть и основано на NVIDIA (Scenix), всё же может работать и на видеокартах ATI (однако тут разработчик скромно упомянул возможные проблемы с совместимостью драйверов).

Другой немаловажный момент — аэродинамика. Конструктор, работающий над формой какой-либо детали, может с помощью инструмента FluiDyna направить на эту деталь виртуальный поток воздуха, и оценить аэродинамические качества своей разработки. И всё это, конечно же, в реальном времени — предварительный просчёт остался в прошлом. Нетрудно представить, какую экономию может дать применение такой технологии (ведь поместить модель, имеющую натуральную величину, в не менее натуральную аэродинамическую трубу — ещё те расходы!). Данное ПО использует язык программирования CUDA C, а потому может работать только на видеокартах NVIDIA.

Следующий этап экскурсии — знакомство с разработками Dassault Systemes. Эта известнейшая французская компания более всего известна своей системой автоматизированного проектирования Catia. До сих пор пользователи, работающие с этим пакетом, были удручены невысоким качеством финального рендеринга в Catia.

Что-ж, теперь им будет чему порадоваться. Инженеры Dassault Systèmes рассказали, как теперь работает Catia V6 на компьютерах Quadro Plex. И не просто рассказали. Такой сверхреалистичный рендеринг, да ещё и в реальном времени...

С другой стороны, довольно непривычно видеть в САПР подобный реализм. Поневоле задаёшься вопросом: как теперь поступят разработчики других систем автоматизированного проектирования? Погонятся за Dassault Systèmes?

Второй день встречи был отведён развёрнутым докладам, освещавшим существующее положение дел в сфере графических вычислений. На мудрёных диаграммах показывались и доказывались преимущества вычислений на графических чипах.

Из всего сказанного можно сделать только один вывод. Инженеры NVIDIA и компаний-партнёров, повинуясь велению времени, в своей сегодняшней работе основное внимание уделяют реализму графики, а также доведению скорости её просчёта до значений, близких к реальному времени.

В заключение были раскрыты планы компании на ближайшее время: анонсируемые линейки профессиональных видеокарт с их характеристиками.

Непосвящённому эти данные мало о чём могут сказать. Однако специалист наверняка оценит такие цифры: Quadro 6000 способна обрабатывать 1,3 миллиарда треугольников в секунду. Это означает неслыханное быстродействие, позволяющее работать в реальном времени с самыми сложными проектами и сценами. Поскольку Quadro использует такие отраслевые стандарты, как OpenGL 4.1, DirectX 11, DirectCompute и OpenCL, независимые и самостоятельные разработчики могут создавать профессиональные приложения нового поколения, предназначенные для решения ресурсоёмких задач: трассировки лучей, симуляции физических процессов, расчёта газовых сред и многих других. В дополнение к этим стандартам видеокарты Quadro оснащены уникальными технологиями NVIDIA — Application Acceleration Engines (AXE) и NVIDIA CUDA, чем активно пользуются многочисленные компании-партнёры и энтузиасты, осваивающие эти архитектуры.

Несмотря на то, что мы находимся на значительном удалении от проводящейся сегодня SIGGRAPH 2010, всё же используем возможность и приведём фотографии новых Quadro. Думается, в настоящий момент эти изделия вовсю рассматриваются посетителями далёкой выставки.

NVIDIA Quadro 4000

NVIDIA Quadro 5000

NVIDIA Quadro 6000

Обратный путь прошёл без происшествий, тарелок больше не встречалось — надоело маяться с долгим рендерингом. Лучше уж подождём новых, быстрых, и желательно доступных решений.