Компьютерра PDA N175 (26.05.2012-01.06.2012) - Компьютерра

Фрагмент эволюционного древа млекопитающих (согласно работе Nishihara е.а., 2006). Названия отрядов написаны чёрным, названия клад (отдельных ветвей) - синим

Если вас удивили приведённые мной примеры, корень этого удивления - в причудливом характере эволюции, которые было бы трудно предсказать на основании внешних признаков. Впрочем, догадки бывали всякими... Вот Докинз удивляется прозорливости Геккеля, который "...классифицировал бегемотов как сестринскую группу китам: бегемоты, в его понимании, были в более близком родстве с китами, чем со свиньями, и все эти трое были более близко связаны друг с другом, чем с коровами" (Эпилог к "Рассказу Гиппопотама" из "Рассказа предка").

Итак, основываясь на предположении об экономности эволюции, мы реконструируем её пути по молекулярным данным. И убеждаемся в причудливом, вовсе не экономном ходе эволюции строения и функций организмов. Но благодаря этой ситуации у нас появляется возможность (пока - в значительной степени не использованная) попытаться понять логику эволюции жизненно важных признаков живых существ. В этом - главный вывод колонки.

А с чем связано её название? В одной из версий, построенных на молекулярных данных, выделяется группа, которая включает отряды Хищные, Ящеры, Непарнокопытные и Рукокрылые (впрочем, включение в эту компанию рукокрылых оспаривается; существуют и иные трактовки). Как назвать эту группу? Её открыватели предложили слово Pegasoferae. Что же, это неплохой способ объединить в одной метафоре лошадей, летучих мышей и хищных!

Древние греки ошибочно предполагали, что Пегас должен иметь птичьи крылья с перьями. Благодаря последним достижениям науки мы знаем, что они должны были иметь кожистую перепонку между пальцами, как у летучих мышей. И, конечно, конечностей у Пегаса (поскольку он принадлежит к четвероногим) должно быть именно четыре, а не шесть, как на старых, ещё несовершенных реконструкциях. А изображая зверя-пегасофера, квинтэссенцию группы Pegasoferae, остаётся добавить к реконструкции голову волка и хвост панголина.

Как вам такая реконструкция зверя-пегасофера? Спасибо Дмитрию Бухановскому за помощь в её создании. Вы ведь поняли, что это шутка?

Как и во времена Босха, разнообразие организмов остаётся для нас источником изумлённого восхищения...

Многопроцессорная графика: время зрелости

Автор: Олег Нечай

Опубликовано 30 мая 2012 года

В конце апреля 2012 года NVIDIA выпустила новую флагманскую видеокарту GeForce GTX 690. Тысячедолларовый ускоритель построен на основе двух процессоров GK104 с микроархитектурой Kepler и, по утверждению разработчика, является самой быстрой в мире потребительской графической картой.

Многочиповые конструкции не редкость на рынке видеокарт, причём, в отличие от многопроцессорных компьютеров, графические системы, состоящие из двух, трёх или даже четырёх карт или из карт с парой чипов, получили довольно большое распространение. Причина кроется в относительной дешевизне таких "тандемов", а также в повышенной требовательности современных компьютерных игр именно к мощности графической подсистемы.

Между тем ещё относительно недавно, лет пять-семь назад, сборка многопроцессорной графической системы была пустой тратой времени и денег: решившиеся на это неизбежно сталкивались с проблемами совместимости компонентов, "сырыми" драйверами, отсутствием программной поддержки как на уровне API, так и на уровне приложений. В результате владелец получал в лучшем случае очень скромный прирост производительности, а в худшем - медленную и нестабильную систему.

Одной из первых попыток предложить пользователям коммерческую многопроцессорную графическую систему предприняла в 1998 году компания 3dfx. Графический чип Voodoo2 поддерживал передовую технологию SLI (Scan Line Interleave - чередования строк), при помощи которой можно было объединять в систему видеокарты различных моделей и производителей. Принцип действия SLI заключался в том, что одна из карт обрабатывала только чётные строки, а другая - только нечётные. Технология предусматривала работу с шиной PCI, а синхронизация карт осуществлялась через внутренней шлейф. Система оказалась весьма эффективной: производительность пары параллельно работающих карт на Voodoo2 увеличивалась почти вдвое, а максимальное разрешение выводимого изображения поднималось с 800х600 до 1024х768 пикселей.

Тем не менее реально работающую связку из карт Voodoo2 было собрать затруднительно: очень немногие системные платы поддерживали одновременную установку нескольких видеокарт по шине PCI, возникали аппаратные и программные конфликты, а некоторые приложения просто не могли работать с такой конфигурацией.

Спустя несколько лет идею SLI возродила компания NVIDIA, купившая 3dfx в 2001 году. Сохранив аббревиатуру, в 2004 году маркетологи NVIDIA предложили другую её расшифровку - Scalable Link Interface, то есть "масштабируемый интерфейс". Годом позже ATI Technologies представила альтернативную многопроцессорную технологию CrossFire.

В обеих вариантах для установки двух карт используются полноразмерные слоты PCI Express x16, при этом, в зависимости от характеристик набора системной логики, они могут работать как в режиме 2 х x8, так и на полной скорости 2 х x16.

В системе NVIDIA SLI обе карточки должны быть абсолютно одинаковыми, вплоть до разводки платы и версии BIOS. Это требование обусловлено принципом работы связки, при котором каждая из карт обрабатывает либо половину каждого кадра (Split Frame Rendering), либо чётные или нечётные кадры (Alternate Frame Rendering). Предусмотрен также режим суперсглаживания SLI AA, направленный не на максимальную производительность, а на повышение качества изображения: в нём одна и та же картинка обрабатывается обеими картами с разными алгоритмами сглаживания, после чего полученные изображения смешиваются. Для объединения карт используется аппаратный мостик, а некоторые младшие модели способны обходиться и без него, синхронизируясь на уровне драйверов.

Схема, предложенная ATI, первоначально была несколько иной: в одной связке могли работать только разные карты одного поколения, при этом только одна из них должна была поддерживать технологию CrossFire. На этой "ведущей" карте, которая маркировалась как CrossFire Edition, устанавливалась специальная микросхема Compositing Engine, отвечающая за распределение нагрузки и смешивание выходного сигнала. Видеокарты объединялись с помощью внешнего кабеля, что выглядело довольно громоздко.

В современной реaлизации CrossFire, как и в SLI, применяется программный способ синхронизации, а карточки точно так же объединяются специальными аппаратными мостиками. При этом в одной связке могут работать как совершенно одинаковые, так и разные карты на базе чипов с одинаковой архитектурой, а характеристики обоих компонентов ограничиваются уровнем самой медленной карты.

Система может работать в четырёх разных режимах: чередования кадров (Alternate Frame Rendering), SuperTiling, в котором экран делится на множество квадратов и каждая карта обсчитывает половину этих квадратов, Super AA ("суперсглаживание", аналог ALI AA) и в режиме Scissor, аналогичном Split Frame Rendering.

Существуют варианты объединения в одну систему трёх или четырёх однопроцессорных карт (NVIDIA 3-way или 4-way SLI и AMD CrossFireX) или двух двупроцессорных (NVIDIA Quad и AMD CrossFireX): в случае NVIDIA применяются специальные многоразъёмные мостики, а на однопроцессорных картах Radeon имеются по два разъёма CrossFire, что позволяет использовать несколько обычных мостиков, установленных последовательно. Разумеется, для построения такой связки необходима материнская плата с тремя или четырьмя слотами PCI Express x16 на основе системной логики, способной работать в нужном режиме.

С 2004 года многопроцессорные графические ускорители проделали огромный путь: современные системы просты в установке и настройке, не страдают проблемами совместимости, стабильны в работе. Но что самое главное - сегодня две работающие параллельно видеокарты действительно способны обеспечить практически двукратный прирост производительности.

Разумеется, остались и ограничения. NVIDIA, в отличие от AMD, продолжает требовать высокие лицензионные отчисления за право выпуска наборов логики и материнских плат с поддержкой SLI, хотя сама уже не производит чипсеты. Осталось неизменным требование использовать карты на базе одинаковых графических процессоров, но при этом сами карточки уже могут быть разных производителей и модификаций. Ничто не мешает установить вместе две карты GTX 465, выпущенные, скажем, ASUS и MSI.

В системах CrossFire ушло разделение на "ведущие" и "ведомые" карты, но сохранилась возможность объединения разных ускорителей на чипах единой архитектуры. К примеру, без проблем заработают вместе любые карты серии Radeon HD 6900.

А если помнить о том, что некоторые модели из разных семейств представляют собой перемаркированные ускорители на базе одних и тех же чипов, то можно составлять системы CrossFire из таких карт. Например, Radeon HD 6770 и HD 6750 построены на тех же самых процессорах Juniper, что и модели предыдущего поколения HD 5770 и HD 5750, и они прекрасно сочетаются друг с другом.