Bug Online

Današnji je tipično moćni glavni procesor četverojezgren, recimo takta 3 GHz, s četiri jezgre, kroz SIMD jedinice gura četiri floata paralelno. Radi pojednostavljenja zanemarimo Hyper Threading i direktnim množenjem dobivamo 48 Gflops – to je zvijer od procesora, nemojmo si lagati. No pogledajmo na trenutak drugog igrača na terenu, grafički procesor, uzmimo jači DirectX 11 GPU, aktualne generacije 1 GHz, 32 jezgre, 32 paralelna floata paralelno kroz SIMD-ove – opet jednostavnom aritmetikom izračunavamo 1024 Gflops – opa, čekaj, shvaćam, tisuću na pedeset, tu leži nešto, to treba iskoristiti, samo kako?

Lagodna vožnja ovdje završava; znate da postoji kvaka, ali se bojite pitati? Ne bojite se?
Trebali biste, jer ovo je velik korak u evoluciji računarstva, poput prelaska s DOS-a na Windowse, s tekstualnih na multitouch grafička, kontekstualno osjetljiva, umjetnom inteligencijom dirigirana sučelja, s jednog požutjelog erotskog časopisa na bogatstvo Interneta.
Aplikacija koja želi iskoristiti tisuću gigaflopsa snage grafičkog procesora, mora ga uposliti sa stotinjak tisuća paralelnih niti. Tko se nije iskreno uplašio ovog broja, neka slobodno preskoči ostatak članka; uz dužno poštovanje, ovo nije članak za vas.

Samo za hrabre
Ozbiljno i iskreno upozorenje: nastavak članka nije za slabokrvne, osjetljive ili općenito programere koji više vremena potroše na izgled grafičkog dijela aplikacije nego na eleganciju kôda. Ovo je za prave muškarce, malo dlakavije, svakako s naočalama, za sve nas koje ne primjećujete dok hodate tamnim podrumima IT firmi u potrazi za razbacanim dijelovima odbačenih kompjutera. Lako ćete nas prepoznati i u mraku: komandna linija nikad nije u standardnim crno-bijelim bojama. Stavimo joj žuta slova, samo dodir plave pozadine, povećamo joj buffer i raširimo granice preko cijelog ekrana, da joj damo prostora, da diše, da raširi ruke i uzvikne: TATA!

Razvoj za GPU vs CPU
Prvi i jednostavniji korak u razvoju za grafički pocesor jest učenje i prelazak na neki od specijaliziranih jezika – DirectCompute, CUDA, OpenCL itd. Puno je veći izazov prelazak na bitno drugačiji mentalni sklop.
Ključne su razlike posljedice evolucije: glavni procesor je orijentiran svaštarenju, pa je i memorija stvorena s niskim latencijama i prilagođena brzom skakanju s jednog na drugi kraj svog prostranstva.
Upravo suprotne ciljeve ispunjava grafički procesor; njegova memorija slijedi mantru propusnosti. Sve je podređeno brzini procesiranja ogromnih količina podataka, a pristup podacima je sekvencijalno orijentiran. Propusnost memorije i GPU-ova je za 750% veća nego kod glavnog procesora i glavne memorije.