Суббота, 11 июля, 2009 года

Распределенные вычисления: GPU на службе науке




 

Распределенные вычисления Folding@Home

Распределенные вычисления Folding@Home

 

  Не секрет, что большую часть времени компьютеры многих пользователей работают далеко не на полную мощность: около 90% времени процессор загружается только на 10-15%, а видеокарта – и вовсе приблизительно на 5%. То есть компьютер включен, но фактически простаивает без дела. Концепция распределенных вычислений состоит в том, чтобы в это время ресурсы ПК использовались для решения научных или гуманитарных задач.
  Чтобы начать участвовать в той или иной программе распределенных вычислений, необходимо только скачать клиентскую программу. Дальше она все сделает сама, хотя при желании ее можно настроить вручную. После установки такое приложение подключается к Интернету и скачивает с сервера задание и ядро для его расчета. Некоторое время уходит на сами расчеты, затем программа отправляет их результаты на сервер и скачивает новое задание, а при необходимости и новое ядро. Для того, чтобы все расчеты не мешали пользователю нормально работать на своем компьютере, клиентская программа имеет минимальный возможный приоритет.
  Некоторые программы даже не надо скачивать – например, клиент для Folding@Home входит в сборку драйверов для видеокарт AMD ATI. Ученые Стенфордского университета, запустившие этот проект, надеются, что расчет механизма сворачивания белков и получения их из цепочек аминокислот позволит медикам найти лекарства от таких болезней, как рак, СПИД и других. Такая направленность проекта привлекает множество волонтеров, родственники или знакомые которых страдают от одной из этих болезней, а также тех, кто просто хочет гордо заявить, что внес свою лепту в спасение человечества от этих зараз.
  Существует и несколько других известных проектов распределенных вычислений – например, Rosetta@Home, посвященный выяснению трехмерных конфигураций белков и межмолекулярных взаимодействий, или Seti@Home, задачей которого является поиск внеземных цивилизаций путем анализа сигналов в широком диапазоне частот и выявления среди них таких сигналов, которые не являются шумом. Некоторые проекты распределенных вычислений, например MD@Home, направлены на поиск лекарств от определенных болезней, уже успешно завершились и внесли свой вклад в развитие современной науки.
  Не так давно в клиентские программы Folding@Home, Seti@Home и некоторых других проектов была встроена поддержка использования графических адаптеров для ускорения расчетов. Например Folding@Home позволяет использовать как видеокарты ATI, так и NVIDIA (видимо, речь идет о средстве разработки с открытым кодом OpenCL т.к. по-моему, только оно способно работать с адаптерами двух указанных компаний). При этом прирост производительности на мощных графических адаптерах от Канадского производителя оказывается приблизительно пятикратным, а на устройствах Калифорнийской компании, драйверы которой значительно более оптимизированы, — почти десятикратным. В результате пользователь с мощной видеокартой может считать в несколько раз быстрее человека, использующего только процессор, и получать большее количество очков, приближая свою команду к первому месту в рейтинге. Каждая из компаний и ATI, технология ATI Stream, и NVIDIA, технология CUDA, ведет разработку сред для облегчения написания программного обеспечения для использования мощностей видеокарт в вычислениях, но каждая из сред работает только с картами собственного производства и только Open Source проект OpenCL может работать с картами обоих производителей.
  Не стоит забывать, что проявление доброй воли не обходится волонтерам даром. На расчет одного задания уходит по несколько десятков минут, а то и часов, при этом программа значительно нагружает как центральный процессор, так и видеокарту. Под нагрузкой оба компонента потребляют гораздо больше электроэнергии, чем в режиме простоя. Это может привести к появлению неожиданно высокой суммы в счете за электроэнергию, особенно при наличии мощной видеокарты, потребляющей больше 100 Вт. На официальном сайте Rosetta@Home также указано, что при длительной работе клиента компьютер может перегреться. Особенно это касается ноутбуков с мобильными видеокартами класса High-End. С другой стороны, среди членов главной российской команды распределенных вычислений TSC! Russia регулярно разыгрываются достаточно ценные призы, и счастливчиком может стать любой участник. Хотя, имхо, участие в данных программах дело благотворительное и сознательное, у каждого, наверное, один из ближних или дальних родственников болеет или умер от рака, поэтому призы мне кажется это больше для пионерии, чтобы привлеч. Лично я сейчас на даче и Интернет достаточно дорогой – 1200 руб за гиг, а вот как вернусь в Москву на свой не дорогой безлимит, обязательно приму участие в борьбе с раком. И не важно, что это Стенфордский университет, важен результат который для всего человечества, о как сказал, ведь заболеть этой заразой может каждый и никто от нее не застрахован 🙁

А что Вы думаете по этому поводу?

 

Оставьте комментарий!

Записи в RSS и Комментарии в RSS.