NVIDIA Fermi, ora anche sul mercato professionale

Quali vantaggi consente l'impiego di una scheda video destinata alla fascia professionale del mercato e, più in generale, la presenza di una GPU che si fa carico dei carichi di lavoro più intensi? Come abbiamo più volte spiegato, la particolare architettura che caratterizza le GPU, estremamente parallelizzata, rappresenta una soluzione ideale per affrontare calcoli impegnativi, che esulino anche dalla "semplice" computer-grafica. NVIDIA, offre alcuni importanti esempi di come, in determinati scenari, l'impiego di una GPU possa migliorare sensibilmente il livello prestazionale e qualitativo. Il primo esempio è portato da Siemens ed è dedicato al campo medicale.

L'immagine sopra proposta mostra una comune ecografia: utilizzata in buona parte del mondo, questo esame consente di diagnosticare alcuni dei problemi che possono insorgere al feto, offrendo così l'importante possibilità di poter agire in via preventiva e risolvere importanti patologie. Si tratta però di una immagine in due dimensioni che, per quanto utile, evidenzia importanti limiti. Il reparto dedicato al mondo medicale di Siemens ha da tempo sviluppato una versione "evoluta" della comune ecografia, come possibile osservare dalla seguente immagine:

Attraverso una raccolta dati ed una successiva elaborazione degli stessi, Siemens è in grado di fornire una ricostruzione tridimensionale del feto, con un importante livello di dettaglio. L'operazione di raccolta e di elaborazione dei dati, grazie ad una ottimizzazione del software, offre il risultato disponibile al medico in tempi decisamente inferiori rispetto a quanto possibile in precedenza. Sempre in ambito medicale, è importante anche l'esempio portato da CyberHeart: la società si è specializzata nella simulazione in tempo reale del flusso sanguigno. La possibilità di poter incrociare questa potenzialità con un modello tridimensionale ricavato dall'ecografia consente di evidenziare importanti patologie e non solo: è anche ipotizzabile la simulazione di un intervento per verificare, grazie al flusso sanguigno renderizzato in tempo reale, gli effetti di differenti approcci su determinati pazienti.

A portare la propria esperienza è anche The Foundry, una società britannica specializzata nella realizzazione di effetti speciali e in tecnologie di image processing. La necessità di sfruttare una elevata potenza di calcolo da mettere a disposizione dei creativi per poter renderizzare le proprie creazioni rappresenta una delle principali sfide che The Foundry si è trovata ad affrontare durante lo sviluppo delle proprie soluzioni. In particolare, ad essere messa in evidenza è la tecnologia Motion estimation, conosciuta anche come Optical flow: si tatta di algoritmi utilizzati per identificare la relazione tra i diversi frame dell'immagine.

A partire da questo tipo di algoritmi sono molti gli effetti applicati, come ad esempio quel motion blur che è diventato famoso con il bullet time di Matrix. Si tratta di algoritmi estremamente pesanti e intensi che portano il sistema ad analizzare l'immagine pixel per pixel: con l'arrivo di Cuda e di OpenCL, The Foundry ha investito importanti risorse nello sviluppo di software capace di sfruttare la potenza di calcolo delle GPU.

La possibilità di sfruttare una GPU, ha consentito di raggiungere, durante l'applicazione dell'algoritmo Kronos un picco di 200 frame processati al secondo, contro i 4,5 frame di picco registrati con l'impiego di una CPU. Nell'esempio il confronto è stato fatto tra una NVIDIA Quadro 5000 e un processore Intel Xeon E5504.

Le tre nuove soluzioni sviluppate da NVIDIA e analizzate nelle pagine precedenti rappresentano il debutto dell'architettura Fermi sul mercato professionale: la società Californiana rinnova così la sua offerta prodotto anche a quel segmento di mercato che ha conquistato nel corso degli anni, e che ancora fa poco affidamento su FireGL, la gamma del rivale di sempre, AMD. Analizzando le caratteristiche tecniche che contraddistinguono le soluzioni Quadro dedicate al mondo desktop è possibile notare come non sussistano sostanziali differenze con le proposte destinate al mondo consumer: eccezion fatta per il quantitativo di memoria RAM, e il bus con cui questa è interfacciata alla GPU. Le differenze tra una proposta Quadro e una GeForce vanno però riercate in elementi diversi dal "semplice" hardware: sviluppare una proposta dedicata al mondo professionale significa innanzitutto ottimizzare al massimo il lato software, lavorando in modo proattivo con le principali software house del settore.

Come avevamo riportato in occasione del lancio ufficiale di Fermi, con questa architettura, NVIDIA non si è concentrata allo sviluppo di una soluzione ottimizzata per un impiego videoludico ma anche e soprattutto per fornire una proposta che fosse capace di andare a garantire importanti vantaggi anche in scenari professionali, venendo implementata all'interno delle famiglie Tesla e Quadro. La dimostrazione, indiretta, viene dal lancio di GeForce GTX 460: a distanza di diversi mesi da GF100, NVIDIA ha presentato GF104. Sempre basata su architettura Fermi, ci siamo trovati di fronte ad una soluzione specificatamente progettata per il mondo gaming, capace di unire prestazioni molto buone affiancate da un costo particolarmente competitivo.