Belgische Fastra-pc met acht gpu's maakt duur cluster overbodig

Onderzoekers aan de Universiteit van Antwerpen hebben een desktop-pc uitgerust met vier dual-gpu-videokaarten. Door de ruwe rekenkracht te benutten is voor het construeren van 3d-beelden geen duur cluster meer nodig.

De onderzoeksgroep Astra richt zich op tomografie. Daarbij worden met behulp van een ct-scanner vanuit verschillende hoeken 2d-afbeeldingen gemaakt, die gecombineerd worden tot een doorsnede van een 3d-model. Daarmee kunnen bijvoorbeeld de inwendige organen in beeld worden gebracht. Bij de benodigde berekeningen om tot een 3d-model te komen, waarbij de data doorgaans bestaat uit 1024 dwarsdoorsnedes met een resolutie van 1024x1024 pixels, kan een cluster worden ingeschakeld.

Een cluster heeft echter de nodige nadelen: de kosten voor het bouwen zijn hoog, de apparatuur neemt een hoop ruimte in, vraagt het nodige onderhoud en is niet altijd beschikbaar. Omdat de berekeningen zich goed voor parallelle verwerking lenen, zochten de onderzoekers hun toevlucht tot moderne gpu's. Op een eigentijds moederbord werden vier MSI 9800GX2-kaarten geprikt en een programmeur ging aan de slag met Cuda, een set extensies op de C-programmeertaal waarmee de gpu's efficiënt aan het werk kunnen worden gezet.

Na een half jaar programmeren was de software gereed. Dankzij de 128 streamprocessors per gpu kunnen de 3d-modellen in enkele uren worden geconstrueerd, waar een desktop-pc met een quadcore-cpu enkele weken nodig zou hebben. Het systeem, dat door de onderzoekers 'Fastra' is gedoopt, zou volgens de onderzoekers net zo snel zijn als 350 moderne cpu's. Omdat voor de Fastra uitsluitend consumentenelektronica wordt gebruikt, kost het apparaat een relatief bescheiden vierduizend euro.

Inmiddels heeft het bedrijfsleven interesse in de Belgische constructie getoond. Zo wil Diamcad, een bedrijf dat actief is in de Antwerpse diamanthandel, de techniek inzetten om ruwe diamanten naar 3d-modellen om te zetten. Hierdoor kunnen de edelstenen efficiënter worden gespleten om uiteindelijk geslepen te worden. Joost Batenburg, actief betrokken bij de bouw van de Fastra, laat aan Tweakers.net bovendien weten dat de ontwikkelde software in een later stadium onder een opensourcelicentie beschikbaar zal worden gesteld, zodat ook andere onderzoekers de rekenkracht van moderne gpu's kunnen uitbuiten. Op hun beurt zoeken de Vlamingen nog een goede oplossing om het heetgebakerde 9800GX2-kwartet ook met een gesloten behuizing nog koel te houden.