7 GeForce'ów, zmodyfikowane jądro Linuksa - akademicki superkomputer biurkowy

Pracownicy uniwersytetu w Antwerpii zbudowali biurkowy superkomputer. FASTRA II, bo taką nosi nazwę, jest już drugim dzieckiem belgijskich naukowców z serii komputerów desktop o nieprzeciętnej mocy obliczeniowej.
PC World Testy - karty graficzne

Naukowcy skupieni w zespole badawczym Astra, wchodzącym w skład uniwersyteckiej jednostki Vision Lab, opracowują nowe metody wykonywania tomografii komputerowej (tomografia to technika szeroko stosowana w medycynie do uzyskiwania obrazów dwu- lub trójwymiarowych organów wewnętrznych pacjentów). Zespół Astra pracuje nad technologią, która umożliwiłaby uzyskiwanie bardziej precyzyjnych obrazów, niż te powstające przy użyciu tradycyjnych metod.

Naukowcy chcą m.in. opracować system umożliwiający generowanie tomogramów o wysokiej rozdzielczości w oparciu o standardowe zdjęcia ze skanerów. Problemem staje się jednak niewystarczająca moc obliczeniowa komputerów, niezbędna do przetworzenia dużej ilości danych.

Odpowiedzią na te bolączki ma być stworzony przy współudziale firmy Asus i sklepu komputerowego Tones.be projekt desktopowego superkomputera, w którym główny ciężar obliczeń biorą na siebie wydajne karty graficzne. FASTRA II korzysta z procesora Intel Core i7 oraz siedmiu kart opartych na procesorach Nvidia GeForce. Szesć z nich to karty GTX 295, czyli podwójne GPU na jednej płytce; ostatnia to "zwykłe" GTX 275.

Skąd wzięła się nieparzysta liczba kart? Jak wyjaśniają członkowie projektu, początkowo system w ogóle nie chciał się uruchomić. Naukowcy po konsultacjach z pracownikami Asusa doszli do wniosku, że karty graficzne zastosowane w FASTRA II wymagały większego obszaru adresowania niż mógł zapewnić BIOS.



Jak wiadomo, 32-bitowy BIOS może zaadresować do 4 GB pamięci fizycznej. Przestrzeń adresowa zamontowanych w komputerze urządzeń ograniczona jest w takim wypadku do ok. 3 GB. Ponieważ każda z zamontowanych kart wymagała bloków pamięci 16, 32 i 256 MB, jednocześnie możliwe było uruchomienie systemu z 8 lub 9 procesorami graficznymi - czytamy w opisie szczegółów technicznych projektu.

Asus dostarczył płytę główną ze specjalnie zmodyfikowanym BIOS-em, który całkowicie omijał alokację obszaru adresowania dla kart GTX 295. Stąd też wzięła się pojedyncza karta GTX 275 - jest to jedyna karta całkowicie inicjalizowana BIOS-em, zapewniająca obsługę grafiki i obrazu wyświetlanego przez monitor.

Z tak zmodyfikowanym BIOS-em system się uruchomił, ale do zainicjalizowania zestawu GeForce'ow GTX 295 potrzebne było coś jeszcze - optymalizacja jądra Linux 2.6.29.1, umożliwiająca ręczną alokację obszaru adresowego. Ponieważ kernel jest 64-bitowy, możliwe było przydzielenie wszystkich bloków pamięci.

"Chociaż system został uruchomiony i działa, wciąż doświadczamy problemów ze stabilnością oprogramowania, prawdopodobnie wywołanych niekompatybilnością sterowników wideo oraz modyfikacjami w BIOS-ie i kernelu Linuka, które musieliśmy przeprowadzić" - piszą naukowcy na stronie projektu.
Tagi: superkomputer, uniwersytet, Antwerpia, Nvidia GeForce, kernel, jądro, Linux, BIOS
Oryginalny tekst został opublikowany na www.idg.pl
Ocena:
Twoja ocena:

Komentarze (22)

~romek

16-12-2009 12:32

Świetna sprawa sprawiłbym sobie taki do obliczeń w BOINC. Ładnie by liczył projekty naukowe.

~phi

16-12-2009 11:53

@Gość (*.137.244) - heh jestem inżynierem i wiem jak inżynieria może pomóc lekarzom. Właśnie w bardzo dużej ilości danych tkwi problem, o którym piszesz. Aby osiągnąć lepsze obrazowanie, trzeba znacząco podnieść rozdzielczość i dokładność obliczeń. Obecnie stosuje się algorytmy, które są szybkie, ale czasami mało dokładne - nadal brakuje wydajności obliczenowej. Dochodzimy do ściany, bo przy wybranej jakości, dostępny komputer dałby dobry wynik, ale po tygodniu ciągłej pracy. Złożenie do 3D wymaga ogromu obliczeń - przecież odbywa się to we wszystkich projekcjach, nie tylko w jednej, wybranej. Sama wizualizacja to pikuś, obliczenia - to jest problem. Dlatego warto prowadzić i promować takie badania, które wykorzystują tanią elektronikę powszechnego użytku, dającą kosmicznego kopa w obliczeniach matematycznych. Klaster z kilkudziesięciu opisywanych w artykule komputerów prawdopodobnie załapałby się na listę TOP500 - najszybszych komputerów świata. Wierzę, że lepszej jakości CT powinny się pojawić na rynku za mniej niż dwa lata. Czy widok będzie lepszy od tego, który mógłbyś zobaczyć przy operacji? Nie wiem. Na pewno będzie lepszy od tego, co jest teraz. Przypuszczam, że CT z lepszym widokiem 3D powinien być dostępny już w przyszłym roku.

~Gość

15-12-2009 22:28

@phi - widać, że jesteś bardziej inżynierem niż lekarzem ;) - dla mnie raczej liczy się jakość obrazu - szczególnie tam, gdzie ''tradycyjna'' tomografia zawodzi ze względu na zbyt dużo danych do przetworzenia (chyba?) i obraz w tym miejscu jest ''szary'' i jednolity. Chodzi np. o mózg, o szpik, o wątrobę, o nadnercza - to są jednolite plamy (jeśli nie zastosuję drogiego kontrastu) więc opis zmian jest praktycznie żaden. Bardziej bym chciał, aby tak wydajny komputer ''złożył mi'' obrazy w rysunek 3D, tak abym widział wszystko, jak na operacji... albo i lepiej.

~fffatman

15-12-2009 20:22

@tad: Twoje elukubracje to już nie poglądy a resentyment a może nawet szadenfrojda z akcentami manii prześladowczej. Ps.: Skrypty-drypty. Sie dokumentcję robi.

~phi

15-12-2009 19:40

cd... W aplikacjach medycznych, prędkość obróbki danych z CT ma istotne znaczenie, oprogramowanie musi dać wyniki naprawdę szybko, by lekarze wiedzieli w czym problem, na przykład przy badaniu ofiar wypadku. Dlatego kilka teraflopów to wcale nie jest dużo gdy trzeba wykonać ogrom wielowymiarowych obliczeń macierzowych. Większa rozdzielczość przekłada się na lepsze obrazowanie - czyli więcej istotnych informacji dla lekarza. Z drugiej strony ilość danych rośnie potęgowo ze wzrostem rozdzielczości, złożoność obliczeń rośnie wykładniczo (bo jedno z zadań składających się na takie obliczenia jest problemem NP-zupełnym i póki co nie ma istotnego praktycznie rozwiązania o złożoności wielomianowej). Właśnie dlatego cieszę się, że TAKIE klastry niebawem powstaną i dostarczą obrazów o lepszej jakości, niż dzisiejsze tomografy. System operacyjny ma tutaj drugorzędne znaczenie. Ma być szybki, dostosowywalny, bezpieczny i cholernie stabilny - czyli właśnie to, co oferuje Linux w produkcyjnych rozwiązaniach. Albo Solaris. Stacja robocza może wykorzystywać Windows, bo sama nie wykonuje żadnych istotnych obliczeń.

~phi

15-12-2009 19:24

Za kilka miesięcy usprawnią i będzie działało dobrze. Od razu dostępne jest profesjonalne oprogramowanie (takie jak MatLab) - właśnie po to wybrali dystrybucję CentOS. Na marginesie, nie jest to pierwszy komputer desktopowy o wydajności obliczeniowej klasy superkomputera. Większość z nich działa właśnie na Linuksie. W superkomputerach (i hostingu) Windows jest w 80% niedorzecznym wyborem. Lista TOP500 potwierdza to w całej rozciągłości. A co do przetwarzania obrazu w wysokiej rozdzielczości - jest to jedyny sposób, by znaleźć niewielkie anomalie, a własnie po to wynaleziono tomografię komputerową. Algorytmy są znane od lat, sprawdzone, niezbędna była tylko brutalna siła obliczeniowa, którą dają nowoczesne karty GPU. Myślę, że Linux i zestaw oprogramowania na takich GPU uratuje życie niejednego chorego.

~Zeke

15-12-2009 19:03

@89.72.211.9 "na viście jadę od dwóch lat bez reinstalek rebootów wirusów i innych bzdur..." Misiu, nie dotarło do ciebie. Nie mówię o tym, co wystarcza mietkowi spod budki z piwem, który nawet nie jest w stanie podpisać się pseudonimem. Dla mnie możesz jechać od dwóch lat na skórce od banana, więc daruj sobie takie teksty.

~Zeke

15-12-2009 18:59

@tad "Sytuacja się dramatyzuje się nieopałcalnie (np. kary wg umów) gdy konfiguracje stają się niepodstawowe i wymagające. " Opisujesz przykład giełdy w Londynie, gdzie w pierwszym roku na skutek awarii MS zawalił SLA. Wtedy właśnie lecą kary wg umów, i rezygnuje się z rozwiązań danego dostawcy. Bełkocz dalej, wykazuj, że nie wiesz o czym mówisz.

~Wesoły

15-12-2009 17:15

Tak, nie ma nic @89.72. A że od kilku lat na nim pracuje i zarabiam to też nic :P Giełda londyńska czy ta sławna w nowym yorku też tego Linuksa ma zainstalowanego więc pewnie siedzą i się patrzą na niego. No londyńska to dopiero będzie. Po tym jak im Windows padł parę razy wywalili go do kosza. Mam Ci wskazać parę aplikacji z OS X albo Linuksa których nie uruchomisz na Windowsie z tekstem - Windows nie a nic ? To będzie miało tyle sensu co to co powiedziałeś :P

~Gość

15-12-2009 16:47

wesoły ale co z tego?sam system nie znaczy praktycznie nic...a linuks prócz systemu może bardzo niewiele zaoferować w stosunku do platformy windows czy osx.... zeke nie ośmieszaj się - na viście jadę od dwóch lat bez reinstalek rebootów wirusów i innych bzdur...widac zatrzymałeś sie w rozwoju bardzo dawno

~Gość

15-12-2009 16:44

widac ktos jest kompletnie nieodpowiedzialny jak chce zdjęcia z tomografu interpolować do wysokiej rozdziałki.....jedno przekłamanie i pół mózgu ci wytna bo masz raka albo co....

~Gość

15-12-2009 16:42

NEWS: Tad ostatnio mimo woli chyba swojej własnej, przyznał się, że on tak naprawdę w tej informatyce to tylko roznosi ulotki. Pisał jak to ma cały plecak tych ulotek.

~sin - ekspert

15-12-2009 16:27

[[http://www.chip.pl/news/wydarzenia/trendy/2009/11/sily-zbrojne-usa-kupuja-ponad-2-tysiace-konsol-ps3]]

~Wesoły

15-12-2009 16:23

Tad, nie wiemy. Bo gdybyś poczytał troszkę na temat utrzymania jądra Linuksa (kto, jak gdzie itp) oraz jego budowy to byś nie pisał takich głupot. Za to jeżeli chodzi o Windowsa to sporo ciekawych rzeczy można przeczytać w "After the software wars" gdzie wypowiada się 11 letni pracownik Microsoftu odpowiedzialny bodajże między innymi za rozwój Windowsa. Tłumaczenie czegoś politykami jest nie na miejscu. To że ukradli kod na licencji GPL to też była wina polityków ? To że dziurawy od 17 lat zapewne kodek załatali dopiero PO ROKU od momentu jak zostali powiadomieni i poważnej luce to też wina polityków ? To że IE załatali PÓŁ ROKU po tym jak wykryto dziurę to też wina polityków ? Ja ciekaw jestem ile będzie wynosił koszt tego urządzenia.

~Gość

15-12-2009 16:04

Ale wiecie, że linuks to: zatrzęsienie skryptów, których modyfikacje nie są objęte żadną sensowną ekonomicznie technologią weryfikacji poprawności tak przekształcanych programów, czyli tylko proste zastosowania lub zastosowania jednostkowe powielarne. To, że linuks działa na jakimś super komputerze laboratoryjnym (super komputer czyli system ma w zasadzie oddać wszystko co ma procesowi obliczeniowemu a sam usunąć się i siedzieć cicho - w sam raz na pustego linuksa) lub nawet na dowolnie dużym zestawie praktycznie jednolitych serwerów u hostera - to nic dziwnego - tam są potrzebne podstawowe proste rozwiązania, nad którymi daje się zapanować nawet pod linuksem przez paru administratorów. Sytuacja się dramatyzuje się nieopałcalnie (np. kary wg umów) gdy konfiguracje stają się niepodstawowe i wymagające. Co do cytowanego artykuliku (jest jego usłużne prawie dobre tłumaczenie polskie) to juz napisałem o tej technice na tym forum gdzie indziej - nie wygłupiaj się max, politycy robią znacznie sprytniejsze manipulacje i cytowania w prasie niż ty za pomocą tego. NIe mam czasu odpisywać na co miesiąc te same bzdety. A i tak znajdzie się ktoś, kto za jakiś czas wyskoczy z tym samym przekonaniem i wyższością neofity co do opensource. Wracajcie do pracy albo do domów.

~max

15-12-2009 15:58

re nowy: tada rozpoznasz po IP: 85.222.115.168, oraz po niepowtarzalnym stylu złożonym z okropnych błędów ortograficznych, częściowej składni przestawnej, używania nienaturalnego słownictwa, przydługawych zdań typu "idąc do domu padał deszcz". Jeśli chodzi o stronę merytoryczną jego wypowiedzi, to też łatwo je poznać - bezkrytyczne zachwalanie Microsoftu (nawet tam, gdzie Microsoft sam przyznaje, że zrobił błąd), pełną krytykę Open Source i Linuksa, a przy okazji wszystkich firm nieposiadających siedziby w Redmont. np. " Naiwne dzieci, gadżeciarze lecą na FF, bez względu jaki to gniot byłby, bo przerażajaco łatwo ulegają propagandzie i manipulacjom garstki doktorantów (tych pseudonaukowców-terrorystów) o zawężonych horyzontach do fragmentów linuksa i jego żenującego (choć rozlazłego) otoczenia. Fatalna prawda." To tak, na wszelki wypadek, gdyby ktoś miał wątpliwości co do stanu zdrowia mentalnego tego pana.

~Piki

15-12-2009 15:51

Kto wie, czemu Tedzio się nie podpisuje. Wstyd mu? Nie chcę nikogo martwić, ale Linuks znowu przerasta inne systemy. Do poważnych zastosowań - Linuks, do zabawy typowo konsolowej - Windows. Do niczego - Mac OS

~nowy

15-12-2009 15:47

Kim jest ten sławny tad? Do kogo wy piszecie te posty?

~Zeke

15-12-2009 14:56

Tadziu, userzy Windowsow tez maja czas - na skanowanie antywirusem, na rebooty, na odzyskiwanie systemu po padzie... Ale ich przeciez stac na to, wiec to drobiazgi i nie ma problemu. Sa miejsca, gdzie nie mozna sobie pozwolic na takie bzdury. Mowi ci cos nazwa "zderzacz hadronow"? :)

~max

15-12-2009 14:19

re tadzio: a co powiesz o tym, tadek? [[http://www.readwriteweb.com/archives/microsoft-plurk-ip-theft.php]] Widać pieniądze to nie wszystko. Trzeba jeszcze mieć poszanowanie elementarnych zasad.

~Wesoły

15-12-2009 14:11

Czas czasem, technologia bardzo przydatna a IBM dowiódł już że Linuksa upakujesz wszędzie od super komputerów, przez komputery domowe na zegarku na rękę kończąc. Mam nadzieje że projekt im się powiedzie. Godny pochwały jest asus za to że współpracują z nimi co na pewno ułatwia im prace.

~Gość

15-12-2009 13:35

Niech się nie martwią ci naukowcy. Mają granty i mają czas. Może kiedyś coś zrobią. Przecież używają naukowego linuksa i są naukowcami wiec to drobiazg i nie ma problemu.

Polecane

PC World z prezentem!

Tak, zamawiam 12 wydań PC World po 14,09 zł każde (zamiast 19,90 zł) od numeru 6/2012.
Dodatkowo program Panda Antyvirus Pro 2012,
chroniący aż 3 komputery, dostanę za darmo.

PC World 6/2012
Nowy numer PC World 6/2011
Razem: 169


  • Z darmową wysyłką
Wyrażam zgodę na wykorzystywanie mojego adresu email do celów marketingowych. rozwiń »

Pobierz bezpłatnego e-booka

20 lat polskiej sieci
Ebook 20 lat polskiej sieci to kompletna charakterystyka polskiego internetu (oraz polskiego internauty). Odpowiadamy na pytanie, jak wygląda nasz kraj na tle bliższych i dalszych europejskich sąsiadów pod względem popularyzacji szerokopasmowych łączy internetowych i rynku mobilnego. Wymieniamy również wady i zalety korzystania z bezpłatnych punktów dostępowych.
Jeśli chcesz otrzymać darmowego e-booka, wpisz swój adres e-mail. Wyślemy Ci go natychmiast!
Wyrażam zgodę na wykorzystywanie mojego adresu email do celów marketingowych. rozwiń »