GTC 2010: Soft- und Hardware für Profis - Raytracing in der Cloud

Nvidia hat die Messe GTC 2010 unter anderem dazu genutzt, für seine Cuda-Schnittstelle die Werbetrommel zu rühren. Bei einer Nvidia-Hausmesse nicht gerade eine abwegige Entscheidung. Wir zeigen Ihnen, worüber Nvidia-Chef Huang in seiner Keynote gesprochen hat.

MATLAB
Die altehrwürdige Programmiersprache und Mathematiksoftware MATLAB (kurz für MATrix LABoratory) wird seit den 70er Jahren von Universitäten, Forschungsinstituten und Firmen wie Boeing, Philips und Toyota eingesetzt. Mit Cuda-Unterstützung soll "das World of WarCraft der Wissenschaftler" (Jen-Hsung Huang) noch flinker dabei helfen, mathematische und technische Probleme zu beschreiben und zu lösen.

Amber 11
Nicht nur Molekularbiologen bauen auf das nanomolekulare Simulationspaket Amber 11. Mit Cuda- und Fermi-Support drückt das Programm auf die Tube: Wie sich 25.000 in Wasser gelöste Atome in 52 Nanosekunden verhalten, berechnen acht Fermi-Systeme in einem Tag. Crays Kraken-Supercomputer schafft in einem Tag nur 46 Nanosekunden - und bringt dafür 192 Quad-Core-Syseme ins Schwitzen. Ein Foto, das Jen-Hsen Huang mit den Fermi-Rechnern vor dem Kraken-Großrechner zeigt, verdeutlicht den enornem Geschwindigkeits- und Platzgewinn der GPU-Lösung.

Ansys
Die Simulationssoftware Ansys kommt in so gut wie allen ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen zum Einsatz. Dr. Swaminathan Subbiah, Vizepräsident der gleichnamigen Firma, berichtete von einem Beispiel, in dem eine Bremse für einen 747-Jet simuliert werden muss - bei einer Vollbremsung einer vollbeladenen Maschine entstehen Energien von einer Milliarde Joule beziehungsweise einer Milliarde Newtonmeter. Bei zwei Millionen Elementen, die in die Gleichungen mit zwölf Unbekannten auftauchen, dauert die Lösung einer Simulation ungefähr 60 CPU-Stunden. Mit Cuda- und Tesla-Systemen halbiert sich diese Zeit, die der Bremsenentwickler in die Entwicklung neuer Systeme stecken kann.

3D Studio Max
Dieser Name ist wohl den meisten Lesern ein Begriff: 3D Studio Max kommt bei allen Spielentwicklern und Filmstudios zum Einsatz. Inzwischen auch vermehrt bei Architekten und Städteplanern, denn ein digitales 3D-Modell ist preisgünstiger und flexibler als ein physikalisches. Doch die Sache hat einen Haken: Das Rendern eines Zimmers dauert mehrere Stunden - auf Kundenwünsche nach einer anderen Ansicht kann ein Architekt selbst mit einem Dual-Quad-Core-Rechner mit 16 Kernen erst beim nächsten Treffen eingehen.

Die Lösung: Statt Mental Ray unterstützt 3D Studio Max ab kommender Woche die GPU-beschleunigte Rendersoftware iRay. Diese baut die gleiche Szene fotorealistisch in unter zehn Sekunden auf - inklusive jeder Menge diffuser Lichtquellen, die durch Fenster oder vom reflektierenden Parkettfußboden miteinander interagieren. Was, wenn ein Architekt bei einem Kundenbesuch keinen GPU-Rechner dabei hat? Kein Problem: Die Lösung liegt in der Internet-Wolke. 32 Fermi-Prozessoren in Seattle, rund 4000 Kilometer vom GTC-Austragungsort San Jose entfernt, lassen selbst auf einem Laptop einen Gang durch das virtuelle Apartment zu (siehe auch die Bildergalerie). Selbst Gegenstände wie Vasen oder Statuen lassen sich problemlos in den Raum einbauen und reflektieren das Licht je nach Tageszeit korrekt simuliert - vorgebackene Texture Maps gibt es nicht.

Neue Hardware
Mit einem Ausblick auf drei neue Tesla-Systeme beschloss Jen-Hsung Huang diesen Teil der Eröffnungsveranstaltung: IBM, größter Anbieter von Hochleistungsrechnern, auf die 196 der 500 größten Firmen setzen, baut Tesla in seine BladeCenter ein. T-Platforms, der größte russische Anbieter von Hochleistungsrechnern, ist für 50 Prozent der Top 50 in Russlands Supercomputer-Liste verantwortlich und setzt mit dem TB2-System auch auf Tesla. Dritter im Bunde: Die legendäre US-Firma Cray, deren Rechenboliden sich derzeit im PetaFLOP-Bereich tummeln und die zehn der 50 schnellsten Supercomputer weltweit stellen, bestückt die Cray XE6 ebenfalls mit Tesla-Einheiten.

Über Cuda für x86 berichtet PC Games Hardware in einem separaten Artikel.