Supernova-beregninger i skjermkortet

Dagens grafikkprosessorer kan brukes til langt mer enn bare gjengivelse av grafikk.

Los Alamos National Laboratory (LANL) i USA har utviklet et programmeringsspråk, Scout, som gjør det mulig for forskere å kjøre komplekse utregninger i en datamaskins grafikkprosessor (GPU), i stedet for å benytte datamaskinens sentralprosessor (CPU). Normalt benyttes en GPU til å gjenskape bilder som brukeren ser på skjermen. I stor grad har det vært ønsker om stadig mer avansert grafikk i dataspill som har vært drivkraften for utviklingen av mer avanserte GPU-er.

LANL har utviklet Scout, som beskrives som et programvaremiljø og programmeringsspråk som tilbyr uttrykksbasert spørringer som er evaluert direkte i det originale dataområdet. I Scout består en spørring av et sett med relasjons- og betingelsesuttrykk basert på numeriske verdier. Språket reduserer flaskehalsen i datamaskiner ved å utnytte GPU-en ikke bare til bildegjengivelse, men også som en hjelpeprosessor som får ansvaret for deler av det arbeidet sentralprosessoren normalt vil måtte gjøre.

Scout skal blant annet la forskerne prosessere data som inneholder en rekke uavhengige variabler, uttrykke data som er blitt utledet, samt definere de assosiere avbildningene til ferdige bilder.

Ifølge New Scientist, har tester vist at grafikkprosessorer kan utføre visse typer beregninger 12 ganger raskere enn en enkel CPU. Det er dog ikke oppgitt konkrete opplysninger om hva slags GPU og CPU som er blitt benyttet, men det er klart at problemet, gjengivelse av et kritisk øyeblikk under en supernovakollaps, var godt tilpasset evnene til grafikkprosessoren.

I testen, visualiserte forskerne sjokkbølgen som produseres etter at kjernen til en gigantstjerne kollapser. Denne videoen viser Scout-kode bruk som modell for sjokkbølgen, sammen med en grafisk framstilling av prosessen.

- Disse brikkene er normalt i dvale når forskere arbeider. De har all denne prosesseringskraften, men blir rett og slett ikke brukt, forteller Patrick McCormick, forsker ved LANL, til New Scientist.

McCormick sier videre at forskere kan bruke Scout-språket til å simulere og visualisere forskjellige fenomener, slikt som havstrømmer og dannelsen av galakser. Arbeidet forenkles ved at både beregningene og gjengivelsen kan gjøres samtidig i den samme brikken.

Ifølge New Scientist, arbeider McCormick nå med en versjon av Scout som skal fungere når flere datamaskiner er koblet sammen i en klynge.

Peter Schröder, ekspert på datasimuleringer ved California Institute of Technology, sier til New Scientist at bruken av grafikkprosessorer for å gjøre beregninger, er spesielt godt egnet til alt som har store flyttallsbehov samtidig som kommunikasjonsbehovene er lave. Dette betyr intense matematiske beregninger, som enkelt kan splittes opp i individuelle deler. Dette kan utnyttes fordi grafikkprosessorer består av mange individuelle komponenter som ifølge Schröder er velegnet til å utføre intensive beregninger på egenhånd.

Til toppen