Hlavní stránka Hardware Grafické karty Distribuované výpočty na moderních grafických kartách
Distribuované výpočty na moderních grafických kartách
autor: Dušan Vykouřil , publikováno 6.10.2010
Distribuované výpočty na moderních grafických kartách

Grafické karty většina z nás používá k sledování oblíbených filmů nebo hraní čím dál náročnějších her. Pojďme se ale podívat na trochu jiné využití. Grafické karty můžeme v domácích počítačích použít i pro vědecké účely, například pro simulace vývoje bílkovin, vývoje naší Mléčné dráhy nebo k nalezení matematických veličin.


Distribuované výpočty na moderních grafických kartáchCollatz Conjecture navazuje na ukončený CPU projekt 3x+1@home. Zabývá se metodou 3x+1, nazývanou také Collatz Conjecture, která provádí rozklad čísel. Čím je číslo větší, tím je rozklad složitější. Metoda spočívá v tom, že pokud máme číslo dělitelné dvěma a po dělení získáme celé číslo, dělíme jej znovu. Pokud celé číslo nedostaneme, vynásobíme jej třemi a přičteme jedničku. Tento postup aplikujeme do té doby, než se dostaneme k jedničce. Každé číslo by mělo být možné touto metodou rozložit, záleží pouze na počtu operací. Nu a zde se dostáváme k tomu oč v projektu jde. Ke každému číslu se snaží najít počet operací a zároveň potvrdit že jde takto rozložit opravdu každé číslo.
Základna projektu sídlí ve městě Wood Dale ve státě Illinois. Zajímavostí Collatzu je fakt, že spoléhá hlavně na grafické karty, konkrétně na ATI pod systémem Windows. Počtář může nechat BOINC manager stáhnout aplikaci automaticky nebo má možnost instalace aplikací, které dovolují vlastní úpravy prostředků a rychlosti výpočtu. ATI pod Linuxem je v tuto chvíli nabízena pouze pro stažení na 64bitovou verzi. Pro 32bit Linuxu je vedena jako experimentální a také je k dispozici jen pro stažení. Není tedy nabízena automaticky, ale je možné ji stáhnout a nainstalovat manuálně. Karty nVidia jsou na tom obdobně, automaticky jsou aplikace nabízeny pro systémy Windows, pro 32 a 64bitové verze Linuxu jsou dostupné pro stažení a manuální instalaci. U každého výsledku je uveden počtář, který číslo objevil a datum nálezu. Dosud největší počet operací měl nález ze srpna roku 2009.

Distribuované výpočty na moderních grafických kartáchTento projekt s podporou grafických karet je nejnovější. Za jeho vznikem stojí jeden z prvních projektů distribuovaných výpočtů distributed.net. Již od roku 1997 se bylo možné do projektu zapojit prostřednictvím CPU mimo systém BOINC a nedávno byl formou wrapperu implementován do tohoto systému. Je tedy možné počítat jak pod BOINC, tak pomocí vlastních klientů. Zapojit je možné jak karty ATI, tak nVidia. GPU ATI jsou však na tomto projektu na výkonové špičce. Předmětem výpočtu je podprojekt RC5-72, který pracuje na 72-bitové variantě kódovacího algoritmu. Statistiky jsou společné jak pro počtáře v BOINC, tak na jejich vlastních klientech.

Distribuované výpočty na moderních grafických kartáchProjekt PrimeGrid se skládá hned z několika matematických podprojektů. První, který podporoval výpočty prostřednictvím grafických karet, nesl název AP26 Search a bylo potřeba si jej v nastavení svého osobního účtu na projektu povolit. AP26 Search hledal prvočísla, která od sebe dělí shodný počet běžných čísel, tedy například 3,7,11, která dělí od sebe shodně 3 čísla. Jde tedy o nalezení největšího množství prvočísel, která jsou od sebe v číselné řadě stejně vzdálená. Do doby spuštění projektu bylo nalezeno 25 takovýchto prvočísel a tak bylo hlavním úkolem najít ještě početnější číselnou řadu. Nejbližší další je posloupnost 26 prvočísel. Podporovány byly jen grafické karty společnosti nVidia a to bez dlouhodobějších výpadků v poskytování práce. V dubnu roku 2010 bylo AP26 nalezeno a projekt úspěšně ukončen.
Dalším podporovaným podprojektem pro GPU výpočty v projektu PrimeGrid se stal Proth Prime Search (Sieve). Jeho úkolem je hledání nevhodných kandidátů k a n, tedy taková k a n, pro která nemůže být výsledek k * 2n + 1 prvočíslo. Touto hrubou selekcí projekt výrazně sníží počet prováděných testů v podprojektu Proth Prime Search (LLR). Aplikace podporuje opět pouze grafické karty společnosti nVidia. Práce je dostatek, vytížení CPU minimální a bodové ohodnocení průměrné.

Distribuované výpočty na moderních grafických kartáchAQUA (Adiabatic QUantum Algorithms - adiabatické kvantové algoritmy) je výzkumný projekt komerčního charakteru provozovaný společností D-WAVE Systems, jehož cílem je odhadnout výkonnost adiabatických supravodivých kvantových počítačů s ohledem na rozmanitost problémů, které vznikají v oblastech od materiálového inženýrství (věda o vlastnostech a možnostech použití materiálů) až po uplatnění v praxi. Pojem adiabatický označuje termodynamický děj, při kterém nedochází k tepelné výměně mezi látkou a okolím. Děj probíhá při dokonalé tepelné izolaci, takže soustava žádné teplo nepřijímá ani nevydává. Za adiabatický lze pokládat takový děj, který proběhne tak rychle, že se výměna tepla s okolím nestačí uskutečnit. Do projektu je možno zapojit pouze grafické karty nVidia pod operačními systémy Windows s podporou 32bitové aplikace a Linuxu, kde jsou podporovány jak 32bitové, tak 64bitové verze. Výsledky doposud nejsou známy. Co se týká jednotek pro grafické karty, tak naposledy byly vydány v červnu 2009. Pro CPU jsou vydávány jednotky bez dlouhodobjších výpadků.

Distribuované výpočty na moderních grafických kartáchO projektu Hydrogen není mnoho informací a přísun práce často pokulhává. Někdy i měsíce není co počítat. Je to možná dané i tím, že projekt není pod žádnou univerzitou, společností, ani výzkumným ústavem. Hydrogen chce prostřednictvím BOINC provádět výzkum v oblasti výroby a zpracování vodíku. Když je práce, je možno ji spočítat na kartách nVidia pouze pod systémem Windows. Usilovně se pracuje na vývoji aplikace pro ATI, ovšem s obdobnými výsledky, jako v projektu GPUGRID.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
97 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 45.3Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.