'AMD heeft oogje op ATi'

"De GPU heeft op het moment meer processing power per klok tik. Zei het voor een specifiek doel maar toch."

Zo specifiek zijn die chips niet hoor. Ze hebben alleen ander algoritmisch gedrag. Grafische chips voeren hetzelfde algoritme parrelel (tegelijk) uit op heel data. Vandaar ook dat je steeds meer toolkits ziet om de grafische kaart te gebruiken voor andere doeleindes.

Het algoritme uitvoeren zelf doen ze veel langzamer dan de hedendaagse general purpose cpu's. Om je voor te stellen wat het verschil is deze twee aanpakken, moet je je voorstellen dat je in plaats van een snelle harde arbeider, je opeens 1000 langzame hebt. Het is een goedkopere manier om veel meer proccesing power te krijgen, maar er is wel een beperking:

Er zijn algoritmes die niet parrelel uitgevoerd kunnen worden. Seriele algoritmes. Waar de uitvoer van het ene procces de input van een ander procces is. Toch zijn deze spaarzamer dan je zou denken. Neem bijvoorbeeld het uitrekenen van de faculteit van een waarde (in pseudo-code)

function fac (int n)
{
if (n == 0) return 0
else return n * fac (n-1)
}


Dit kan niet parrelel uitgevoerd worden! Daarintegen kan je zoiets als het optellen van allerlei waardes in een lijst wel parrelel doen:

function sum(lijst xs)
{
if (xs.length() == 1) return xs[0]
x1 = xs.eersteHelft()
x2 = xs.tweedeHelft()
return x1 + x2
}

Je herkent zulke algoritmes aan het feit dat ze zichzelf minstens 2 keer recursief aanroepen. Toch zijn dit niet eens de algoritmes die het meest parrelel kunnen worden uitgevoerd! Het meest parrelel is als het werk echt afzondelijk gedaan kan worden, en de resultaten niet gecombineerd hoeven te worden. Zoals het verdubbelen van een waarde van elke item in een lijst. (Wederom in pseudo-code)

function (lijst xs)
{
foreach (x in xs)
x.set (x.get() * x.get());
}

Deze situaties zijn aan de code slechter te herkennen omdat imperatieve programmeertalen (de meest gebruikte talen zijn imperatief) per definitie sequentieel zijn. Om deze vorm van parreleliteit te benutten moet het geheugen dan ook parrelel gelezen en verwerkt kunnen worden. Daarom hebben GPU's dus ook zelf geheugen aanboordt.

De meest gebruikte algoritmes voor 3d toepassing zijn dan ook het toepassen van dezelfde matrix vermenigvuldiging voor elke pixel. Tiepisch een voorbeeld van berekeningen die totaal los van elkaar staan. Elke berekening levert als resultaat de uiteindelijke kleurwaarde van een pixel op.

De chips van de toekomst zullen dan ook beide soort architecturen bevatten. En een parrelele co-proccesor, en 1 snelle cpu voor die taken die echt serieel uitgevoerd moeten worden.

Moderne GPU's hebben dan dus ook geen speciaal voor grapischs ontworpen chipsets, maar wel speciaal voor graphics _bedoelde_ chipsets.

Ik verwacht dat binnen 5 jaar de 3d kaarten dood,zijn en zullen samensmelten met de hoofd cpu, en als totaal oplossing aangeboden worden. Zeker in dit multi-tasking tijdperk. Waar een programma wel snelt draait, tot je nog 30 programma's tegelijk draait. Je ziet deze verandering al door de nadruk op meerdere core's dan een. Wat op een goedkopere wijze meer snelheid oplevert dan een nog kleinere (en dus snellere) cpu te ontwikkelen.

Dus is het ook alles behalve gek als een bedrijf als Amd, een bedrijf als Ati zou overnemen. Its the logical next step.

Een rare complicatie is dat imperatieve programmeertalen hierdoor een langzame dood zullen sterven. Deze talen vereisen door hun sequentiele structuur dat je threads met de hand aanmaakt, gebruikt en weer synchronizeert.

In declaratieve programmeertalen _kan_ (niet dat ze het altijd doen) een compiler zelf bedenken wat parrelel kan en wat niet dankzij de referentiele transpariteit. Deze talen zouden dan veel gemakkelijker een programma scheppen dat het uiterste haalt uit parrelele chips. Een voorbeeld van zo'n compiler? Nou bijvoorbeeld de Cg compiler van Nvidia voor de OpenGL Shading Language. Maar er bestaan ook general purpose compilers, zoals de Clean Compiler (nederlandse commerciele Haskell variant).