GPU akcelerácia Nvidie dnes a zajtra
Stredoškoláci majú zahájenie štúdia už za sebou, no študentov vysokých škôl čaká až tento týždeň. Ten bude pre mnohých spätý aj s výberom správneho notebooku a k tomu máme článok na zamyslenie. To špeciálne pre študentov technických a umeleckých smerov. Ak to myslíte s vašim odborom vážne, venujte pozornosť zariadeniam s grafickými kartami GeForce RTX. Tie majú najpokročilejšie možnosti hardvérového urýchľovania pre svižnú prácu.
Upozornenie: Tento článok vznikol na objednávku Nvidie a je platený. Text je však písaný redaktorom HWCooling a nepropaguje nič, s čím by sme sami nesúhlasili. Naopak, využívanie grafických kariet na produktívne účely považujeme za mimoriadne užitočné. Je to progres správnym smerom.
Grafické karty sú oveľa kompletnejší hardvér, než za aký sa často považuje v kruhoch rôznych odborníkov. Teraz nemyslíme hardvérových špecialistov (tí sú, samozrejme, v obraze), ale na ľudí z rôznych technických, ale aj umeleckých odvetví. Tí obvykle upínajú svoju pozornosť najmä na gro svojej práce a technické vybavenie je až niekde v pozadí a aj tak často trochu chýba prehľad. Do značnej miery je to dané nedostatočnou informatizáciou. V drvivej väčšine správ a testov sa v súvislosti s grafickými kartami rozoberá iba herný výkon a na veci okolo výpočtového výkonu nejako nezostáva priestor.
My k tejto problematike pristupujeme trochu inak, týmto témam sa výrazne venujeme tak v testoch (grafických kariet, ale i notebookov) ako aj v správach. A už sa nám i črtá os pre rozsiahly seriál publikácií s prierezovým pohľadom na všetky formy hardvérového urýchľovania, ktorý budeme, pokiaľ sa nič nepokazí, používať aj ako podklady na prednášky po českých a slovenských univerzitách.
Z vlastných interných prieskumov totiž vieme, že učebné osnovy technologickú stránku počítačov (teda pracovných nástrojov) príliš nereflektujú, čo je, prirodzene, škoda. Ak počítač nemá primerane vybavenú grafickú kartu alebo na automatickej báze v danej aplikácii správne nefunguje jej akcelerácia, tak bude práca neefektívna a nepohodlná.
Dobrý príklad na začiatok je strojárenský SolidWorks. Práca s ním je to bez urýchľovania grafickou kartou vždy trápenie. Časť úloh (a že ich je pomerne dosť) totiž používa iba jedno procesorové vlákno. Miestami tak môže byť Core i5 Rocket Lake rýchlejšia než 32-jadrový Threadripper. To typicky pri modelovaní a pohybe na výkrese. Čim zložitejší projekt, tým neplynulejšia práca. V novších zostaveniach od SW2019 je riešením tejto nerovnováhy GPU akcelerácia.
Dostupný výkon pre SolidWorks pekne škáluje s hrubým výkonom grafickej karty. To znamená, že z celkového pohľadu je výkon slabšej RTX 3060 oproti RTX 3080 zhruba polovičný. Výkon je ale vždy výrazne vyšší než v zostavách, kde všetky úlohy obstaráva CPU.
Je možné, že budete nakoniec ale pracovať v Ansyse alebo v MatLabe, čo sú trojáčkové alternatívy, GPU akceleráciu GeForce RTX takisto podporujú.
Problematika hardvérovej akcelerácie sa ale netýka iba študentov strojárskych či matematicko-fyzikálnych fakúlt, ale aj umeleckých smerov. Výkon grafickej karty je dôležitý aj pre tvorbu 2D grafiky, 3D modelovanie, strih videa či pre fotografov. Photoshop, s ktorým sa na škole stretávate (alebo stretnete) má desiatky akcelerovaných filtrov GPU, niektoré i tensorovými jadrami, ktoré obsahujú iba notebooky, prípadne stolové počítače s grafickými kartami GeForce RTX. Táto RTX akcelerácia Photoshopu má prienik aj do Lightroomu (doostrovanie a pokročilé vylepšovanie farieb nekomprimovaných fotiek).
V Adobe Premiere Pro na úpravu videa je zase tensorovými jadrami urýchľovaný Auto Reframe. Tento filter slúži na zmenu pomeru strán videa, ale s tým, že kamera sleduje pohybujúci sa objekt a dynamicky mu prispôsobuje výrez. To môže byť atraktívne napríklad pre reklamy na mobilné sociálne siete, kde sa počíta so zobrazovaním na výšku. Alebo sa skôr či neskôr dostanete k SpeedWarpu v DaVinci, ktorý pre zmenu dopočítava snímkovú frekvenciu pre dosiahnutie plynulých spomalených videí. A tých akcelerovaných filtrov je v popredných aplikáciách podstatne viac.
Na notebooku s grafickými kartami GeForce RTX dosiahnete výrazné zrýchlenie aj pri 3D renderovaní. Úspora času (aj oproti mimoriadne výkonným procesorom) tu môže byť priepastná, čomu sme sa v rámci porovnávajúcich testov už venovali v článku Nvidia RTX Studio alebo keď CPU a grafické shadery nestačia. V Blenderi s použitím API Nvidia OptiX, ktoré využíva tensorové jadrá, akcelerácia RTX 3080 môže skrátiť prácu 12-jadrového Ryzenu 9 5900X až viac než dvadsaťnásobne. Nvidia sa v tomto smere snaží tvorcov vzdelávať aj v rámci vlastných videí. Na YouTube na kanály Nvidia Studio je už obsiahla zbierka rôznych tipov a trikov, ako vytvárať samotné 3D modely. Pekné materiály sú to najmä pre samoukov.
Ako už ale viete, na komfortnú prácu budete prirodzene potrebovať solídny notebook. Ten nepredstavujú najštíhlejšie ultrabooky, ale ideálne zariadenie s certifikáciou RTX Studio. Podľa nej zistíte, že notebook obsahuje výkonnú grafickú kartu (aspoň RTX 3060). Podrobné testy takýchto konfigurácií nájdete aj v našich testoch notebookov, ale okrem toho vám dám ešte jeden tip – MSI Creator Z16. Ten sa vyznačuje elegantným vyhotovením a predovšetkým nadštandardným displejom. Okrem širokého farebného pokrytia (2560 × 1600 px) má aj vyšší displej s pomerom strán 16:10. Je teda menej širokouhlý než väčšina súčasných notebookov, čo znamená, že pod panelom nástrojov či nad časovou osou videa zostane pre okno pracovného plátna viac priestoru. Možno vám ale padne do oka nejaký iný notebook. Na Alze je s grafickými kartami GeForce RTX viac než dvesto rôznych konfigurácií. To s procesormi Intel aj AMD. Do ponuky e-shopu môžete prejsť kliknutím na tento odkaz.
A keď už máte ten notebook s GeForce RTX, tak by bol asi hriech si večer po škole či práci nezahrať. Je tu plná podpora DirectX 12 Ultimate a DLSS (2.0), s ktorým bude výkon vždy dostačujúci aj so slabšími grafikami (od RTX 3060) aj v hrách, ako je Cyberpunk 2077 či Metro Exodus Enhanced Edition s rozsiahlou ray-tracingovou grafikou.
Ray-tracing a DLSS 2.0 bude z očakávaných hier podporovať Dying Light 2: Stay Human. Bez ray-tracingu, ale s DLSS 2.0 (a s Nvidia Reflex) sa môžete do konca roka tešiť ešte na Back 4 Blood a na Battlefield 2042, ktorý výjde v novembri.
Omniverse – budúcnosť tímovej spolupráce
Nvidia tento rok predstavila ambicióznu platformu Omniverse, ktorá má od základov zmeniť doterajšej kolaborácie. O čo ide? Na väčších projektoch prirodzene pracuje väčšie množstvo ľudí a to aj v rôznych prostrediach, programoch. Niekto pracuje Blenderi, iný v Autodesk Maya a podobne. A Nvidia Omniverse je zjednocujúce prostredie s podporou rôznych aplikácií tretích strán. Takže v praxi má byť možné na jednom projekte v reálnom čase pracovať v rôznych aplikáciách. Aby to bolo možné, tak musia Omniverse prirodzene podporovať tak, ako je to už i v prípade Blenderu.
Platforma Nvidia Omniverse oslovila aj automobilku BMW, ktorá chce na tejto platforme vybudovať virtuálnu továreň. Tá by mala slúžiť na vývojovú a plánovaciu fázu výrobného procesu. Teda na činnosti, ktoré je možné vykonávať z rôznych miest na svete.
Už len to samotné (nezávislosť od fyzického pobytu v továrni) môže viesť k synergickému efektu. Ako výrazný bude ukáže ale až reálne nasadenie do praxe. V nej sa počíta aj s nasadením pohybových snímačov na lepšiu interakciu s virtuálnymi strojmi. A hádate správne, na všemožné urýchľovanie sa budú používať tensorové jadrá. Omniverse je postavené na ekosystéme Pixar USD (Universal Scene Description) s podporou RTX akcelerácie. Tak uvidíme, kam až Nvidia posunie Industry 4.0. Tento trend vnímajte ale už teraz, aj nad rámec toho, čo od vás vyžaduje univerzitné štúdium.
