Альтернативное использование мощностей GPU? / Habr

Недавно я опубликовал статью о распределенном рендеринге на GPU — поступили некоторые вопросы и предложения. Поэтому считаю нужным рассказать о теме более развернуто (и с картинками, а то без картинок статьи практически не читают), тем самым привлечь к этой теме больше читателей.
Думаю, этим вопросом заинтересуются обладатели мощных вычислительных систем: майнеры, геймеры, админы других мощных вычислительных систем.

Многие обладатели мощного железа задумывались над тем, а нельзя ли подзаработать на мощности своей железки, пока она стоит бестолку?

Красота моя бестоковая!

Один из самых доступных способов — это Bitcoin. В связи с появлением распределенной платежной системы Bitcoin появилось такое интересное занятие — майнинг («добыча биткоинов», вычисления в пользу защиты биткоин системы, за которые система вознаграждает участника биткоинами, которые он может обменять на одну из известных валют в биткоин биржах) — занятие достаточно затратное, и не всегда прибыльное. Вернее майнинг оказался более прибыльным на FPGA-шечках, чем на Радеончиках. Поэтому обладателям последних повезло меньше, в плане майнинга, и им приходится продавать свои железки.

Майнинг ферма, я насчитал 66 видеокарт. Красотища! Взято отсюда.

Я сам пробовал недавно помайнить на GTX580 (а Нвидии плохи для майнинга, да), но понял, что 17 (семнадцать) долл. в месяц — хоть и бешеные деньги, но не совсем та зарплата, о которой я мечтал.
Но не спешим впадать в спячку отчаяния! Можно попытаться спасти положение!

Итак, мощные видюшки, при правильном использовании:
1. Могут служить во благо кому-то.
2. Могут приносить больше прибыли, чем Биткоин.
3. Приносить прибыль от Биткоин во время простоя.

В чем же могут пригодиться видеокарты?
1. Вычисления общего назначения на видеокартах (англ. General Purpose Graphic Processor Unit — GPGPU).
2. Аппаратная растеризация (OpenGL, DirectX).

Начнем с GPGPU

Как задействовать видеокарты?
CUDA — хороший френймворк для карточек Nvidia, и только для них. Аппаратно-зависимая платформа.
Firestream — фреймворк для GPGPU вычислений на видеокартах AMD. Опять-таки аппаратно-зависимая платформа. Честно, я даже не встречал ни одного рендера на Firestream.
OpenCL — аппаратно, и программно-независимая платформа для вычислений на чем попало: и CPU, и GPU, на тостерах и микроволновках. Всё прекрасно, но на личном опыте, и многочисленных тестах убедился, что платформа пока что далека от совершенства. Глюки, баги, плохая оптимизация. Может пишут на нем кривыми ручками? Не знаю, может кто-то в комментариях выскажет.
HLSL — шейдерный язык DirecrX. Что такое шейдерный? На нем пишут алгоритмы закрашивания поверхностей в DirectX. Даже один товарищ сделал рендер на HLSL. Всё бы ничего, но платформа программно-зависимая. Только DirectX от Мелкомягких.
DirectCompute — прикладной (к DirectX, к чему еще) язык программирования от Мелкомягких. Частенько, с помощью него на видеокарты вешают физику.
GLSL — шейдерный язык OpenGL. А OpenGL, как мы знаем, поддерживает подавляющее большинство железок, работает на Windows, Linux, OSX. Так что вариант вроде бы самый выигрышный. Честно, серьезного софта я на нем не видел, но думаю, есть повод задуматься. Попробовать, а не искать оправдания, почему его не используют.
В негра-фических вычислениях GLSL пользуется популярностью в WebGL приложениях. Можете сами посмотреть как работает unbiased render на WebGL, и мышкой помешать пиксели на экране.

Есть ролик, показывающий производительность кода, написанного с помощью разных фреймворков на Nvidia GeForce GTS250 и Core i5.

Это видео — не абсолютный показатель. Во-первых инфа могла устареть, а вдруг, OpenCL уже быстрее всех на свете? Во-вторых, GTS250 — это же не топовая видеокарта, чтобы оценивать производительность OpenCL на тех же майнинг фермах.

На мой взгляд, наиболее подходящие платформы:
1. GLSL в виду его универсальности, стабильности и скорости. Минус — неудобство программирования.
2. OpenCL — универсален, всеяден. Задействует все поддерживаемые CPU и GPU. Минус — есть недоработки.
3. Совмещать 1 и 2.

Задач, которые нуждаются в вычислениях на GPU великое множество. Инженерных, научных, финансовых, графических. Я же сконцентрируюсь на рендеринге (о котором я расскажу чуть дальше), так как занимаюсь графикой, и мне есть что сказать на этот счет.

Аппаратная Растеризация

Первое, что приходит в голову — облачные игры (см. Onlive). Облачная отрисовка игр — это когда требовательная к ресурсам игра рисуется удаленно, на вычислительном сервере, а готовая картинка со звуком присылается пользователю. Пользуются этим, если компьютер пользователя едва тянет эту же игру на самых низких настройках, или вообще несовместим с этой игрой.

Ролик о том, как на Android планшете можно играть требовательные к железу игры:

Итак, теперь вернемся к системе облачно-распределенного рендеринга, которую я хочу предложить.

ОБЛАЧНЫЙ РЕНДЕРИНГ

Или распределенный? Вернее облачный, только облако распределенное. Облачно-распределенный рендеринг.
Я бы хотел остановиться на рендеринге, но не на растеризации, а на более серьезных и глубоких алгоритмах, таких как unbiased рендеринг, о котором я уже всем уши прожужжал.
Как примерно выглядит unbiased рендер на GPU — на примере Octane Render (Nvidia CUDA)

Алгоритм хорош тем, что позволяет рендерить глобальное освещение (свет, отражения света, отражения отражений, отражения отражений отражений, и т.д.) в реальном времени, пусть и с большим шумом.
Но чем больше производительность железки — тем быстрее изображение прочищается от шума.

Но не бросать же в беде обладателей Радеонов! Есть рендеры, задействующие OpenCL:
Это Cycles Render (opensource), IndigoRT, SmallLuxGPU (тоже opensource)

SmallLuxGPU

Вообще, думаю, время покажет, что лучше: писать свой софт, или разбираться в чужом коде.

В каком виде подавать?
1. Через плагин 3d редактора.
2. Через браузер с жаваскриптом. Кстати, можно сделать что-то вроде «кинул ссылочку — показал кому-то 3д объект».

А как использовать эту систему: за деньги, или даром для друзей или ради интересного проекта — пользователи решат сами.

Может и задачи на CPU распределим?

Как мы знаем, графические видеоадаптеры обладают достаточно высокой (по сравнению с CPU) производительностью в многопоточных вычислениях. Но вовсе не обязательно списывать CPU со счетов. Есть задачи, которые очень сложны в написании, или нецелесообразны в использовании GPU.

Хотя, в целом, мое мнение отражает вот эта картинка:

Ну а пост без баяна — не пост.

Идеологическая составляющая проекта

Вычисления — лишь часть ресурсов, которые нуждаются в перераспределении. Одни нуждаются в производительном железе, у других оно стоит незадействованное. То же самое касается и других ресурсов: деньги, вода, пища, энергия, тепло. У одних избыток, не приносящий радости — у других недостаток, доставляющий дискомфорт.
Человечество нуждается в взаимопомощи во всех аспектах жизни. А рендеринг и распределенные вычисления — лишь малая часть ресурсов, которыми мы можем помочь друг другу. Все-таки целесообразнее задействовать существующие простаивающие мощности, чем покупать новые железки?
Это я к тому, что за распределенными вычислениями будущее! Я вовсе не утверждаю, что проект должен развиваться на голом энтузиазме, а разработчики — питаться святым духом.

ИТОГО

Если эта тема внезапно кого-то заинтересовала — предлагаю, товарищи, обсудить!

Криптоферма — что это такое?

Криптоферма – это целая система вычислительного оборудования, которая занимается добычей криптовалюты путем нахождения блоков.

Чтобы понять принцип ее работы, необходимо вначале разобраться с таким понятием, как майнинг и определить, для чего он нужен.

Если говорить простыми словами, то майнинг – это решение вычислительных задач, основанных на особом криптографическом алгоритме. С помощью майнинга обеспечивается работоспособность системы и появляются в обращении новые криптомонеты.

Майнеры (те люди, кто занимается майнингом) добывают и подтверждают блоки. За добычу каждого блока майнеру выдается вознаграждение, которое стимулирует его дальше заниматься вычислениями и обеспечивать бесперебойную работу системы.

При появлении криптовалют сложность вычислений была невелика, блоки находились достаточно быстро, да и людей, занимающихся майнингом было немного. Все эти факторы позволяли добывать криптовалюту любому, используя лишь обычный домашний компьютер.

Со временем сложность вычислений заметно возросла, как и количество желающих получить за них награду. Однако, сама система блокчейн устроена таким образом, что вознаграждение за блок получает лишь тот, кто первым добыл его. Это создает заметную конкуренцию среди майнеров, заставляет их постоянно совершенствовать свое оборудование, чтобы обеспечить нужную скорость математических вычислений. Ведь чем больше совокупной мощности под контролем майнера, тем выше шанс, что он получит награду. Именно погоня людей за мощностью и привела к появлению криптоферм.

Типы криптоферм

 

1. CPU-фермы.

Иначе говоря, это фермы, вычислениями в которых занимаются обычные компьютерные процессоры. Данный вид ферм был популярен на заре появления криптовалют, когда мощности процессоров было достаточно для вычислений. Сейчас этот вид майнинга уходит в прошлое, лишь немногие продолжают добывать на нем крипту, причем лишь некоторые ее виды.

 

2. GPU-фермы.

Фермы, где вычисления ведутся с помощью видеокарт. В плане добычи криптовалют видеокарты некоторых моделей превосходят процессоры по скорости более чем в 100 раз. Такой хороший результат привел к резкому росту числа GPU-ферм в последние годы. К тому же, видеокарты позволяют майнить множество видов криптовалют, а не одну конкретную монету.

 

3. FPGA-фермы.

FPGA – это матрица вентиляторов, программирование которой осуществляется пользователем. Эта технология предшествовала появлению ASIC- майнинга и уступала последнему в таких показателях, как энергопотребление и эффективность. К тому же, такие матрицы страдали проблемой высокой теплоотдачи, поэтому особого распространения они не получили.

 

4. ASIC-фермы.

ASIC – это специальная интегральная схема, разработанная именно для решения вычислительных задач и майнинга определенной криптовалюты. Они обладают высокой энергоэффективностью и вычислительной мощностью. Появление ASIC-ов серьезно изменило всю индустрию майнинга, так как они выполняли свою задачу на порядок лучше, чем предыдущие устройства. Однако, их существенным недостатком является то, что они настроены только на добычу определенной крипты.

Майнинг-ферма – что это? — Androfon.ru

Автор: Александр Мойсеенко / Опубликовано:02.03.2019 / Последнее обновление: 2.03.2019

Майнинг-ферма – это набор комплектующих для добычи криптовалюты, соединенных в одно устройство. На заре криптовалют их можно было эффективно майнить с помощью обычного компьютера. Сложность вычислений, требуемых для майнинга при использовании алгоритма Proof-of-Work, постоянно растет. Сегодня компьютера для рентабельной работы уже недостаточно.

Для оптимизации процесса добычи новых монет, майнеры стали соединять комплектующие между собой. Было замечено, что видеокарты намного лучше справляются с работой, чем центральные процессоры. Кроме того, работать за компьютером, который добывает криптовалюту, невозможно. Процессор загружается на полную мощность и система просто зависает. Тогда появилась идея соединить несколько видеокарт для повышения производительности. Это давало майнеру преимущество перед соперниками и гарантировало более высокую прибыль. Плюсы GPU перед CPU для майнинга неоспоримы:

• Архитектура видеокарт лучше подходит для добычи криптовалют.
• Мощность фермы в несколько десятков раз выше, чем у производительного компьютера.
• Снижаются затраты на электроэнергию.
• Фермы быстрее окупаются, чем мощный компьютер.
• Есть возможность наращивать мощность, добавляя новые видеокарты.
• Со временем производители видеокарт, следуя трендам, стали выпускать GPU-решения специально для майнинга. У них нет лишних портов, а стоимость на порядок ниже, чем у карт для геймеров.
• Есть большой вторичный рынок, на котором можно приобрести устройства, бывшие в употреблении. Возможно, не самый лучший вариант, так как устройства эксплуатируются на пике своих возможностей и поэтому со временем выходят из строя.

Фермами чаще всего называют устройства, собранные на основе нескольких видеокарт. С помощью специального программного обеспечения, карты слаженно производят вычисления. Майнить биткоины в одиночку с помощью ферм с появлением ASIC-майнеров стало нерентабельно. Единственный выход – стать частью пула, что сопряжено с риском. В пуле приходится доверять незнакомым людям и делить с ними прибыль.

“Ферма” из 6 видеокарт – самый доступный способ майнинга.

Зато можно заниматься добычей альткоинов – например, в сети Ethereum, где использование ASIC-устройств запрещено. Кроме того, программное обеспечение может отслеживать рентабельность добычи в разных сетях и переключаться на ту, с которой выгодно работать в данный момент. ASIC же был сконструирован для работы с единственной сетью – Bitcoin.

ASIC-майнеры стоят очень дорого ввиду стабильного спроса. Производительные видеокарты – тоже дорогое удовольствие, но стоят намного дешевле и достать их проще. Видеокарты не могут сравниться с ASIC по срокам окупаемости и рентабельности, но они дают возможность энтузиастам выйти на рынок и начать зарабатывать.

Ферма из ASIC-майнеров.

Виды ферм

Фермы, в зависимости от использованных комплектующих, могут быть:

• На FPGA-модулях. Ключевым преимуществом перед видеокартами была энергоэффективность. По всем другим параметрам FPGA-модули проигрывали видеокартам. Пользователи требовали максимальную вычислительную мощность, которая обеспечивает больше прибыли. Данный вид ферм быстро стал историей.
• На видеокартах. Майнеры стали объединять несколько видеокарт в одно устройство. Чтобы котироваться на рынке, нужно объединить в ферму не менее шести видеокарт. Чем больше GPU – тем больше мощность, нагрев и энергопотребление.
• На ASIC-майнерах. Эти устройства потребляют меньше энергии, выдают больший хэшрейт и меньше греются. Минус – невысокая универсальность, по сравнению с теми же видеокартами.

На сегодняшний день используются ASIC-фермы и устройства из нескольких видеокарт. Что покупать – зависит от выбора целевой валюты. ASIC подходит только для работы с биткоином, видеокарты можно использовать для майнинга перспективных альткоинов.

Как работает

В основе криптовалют лежит децентрализованный реестр – блокчейн. У каждой сети есть свои правила, обязательные для всех. Их соблюдение контролируют майнеры, которые:

• Проверяют все транзакции.
• Выстраивают их в определенную хронологическую последовательность.
• Объединяют их в блоки.

Сеть защищена с помощью криптографии, для проверки транзакций требуется проделать определенные математические вычисления. Нахождение нового блока – цель майнинга, за которую выдается вознаграждение в виде новых монет сети.

В одиночку вероятность найти блок невелика, она зависит от мощности оборудования. Популярные криптовалютные сети слишком сложны для соло-майнинга – в них слишком много мощных устройств. Для увеличения шансов, майнеры объединяются в пулы, которые работают как единое целое для достижения общей цели. Прибыль делится между всеми участниками. Это прибыльнее, чем самостоятельно годами искать блок.

Из чего состоит ферма

Ферма – это компьютер, который выполняет только одну задачу – добыча криптовалют. Устройство состоит из:

• видеокарт – обычно от шести до восьми штук;
• системы охлаждения;
• каркаса, на котором будут крепиться GPU;
• материнской платы;
• райзеров для подключения видеокарт к материнской плате;
• HDD или SSD;
• блока питания;
• оперативной памяти.

Для того, кто хоть раз занимался сборкой персонального компьютера, собрать ферму не составит труда. Соединить комплектующие между собой нетрудно, сложнее их правильно выбрать.

Наглядная сборка GPU фермы.

Выбор комплектующих

В помощь начинающему майнеру мы дадим общие советы. Рынок оборудования постоянно растет и появляются новое оборудование. Главная задача – отличить маркетинговые ходы производителей от действительно важных вещей. Знания особенностей компьютерного железа – это большой плюс, но их отсутствие можно компенсировать, немного поискав информацию в интернете.

Для оптимальной работы нужно обеспечить постоянный, стабильный доступ в интернет на высокой скорости – каждую секунду ферма будет передавать и получать большое количество данных.

Видеокарты

Главная часть фермы, от которой зависит мощность установки – видеокарта. Традиционно более мощные решения от AMD отличаются более высокой производительностью, но стоят дороже и их сложнее купить. Поэтому оптимальным выбором будут карты nVidia со средней производительностью и относительно демократичным ценником.

Поскольку прогресс не стоит на месте, пользователю придется самостоятельно найти актуальные решения, доступные на данный момент в его регионе. Ключевые показатели – энергоэффективность, мощность и качественная система охлаждения. Изучите рынок – возможно, список доступных к покупке производительных решений уместится на одной странице блокнота. Мощные карты всегда пользуются спросом, их сложно купить. Стоит присмотреться к заграничным магазинам – GPU у нас может стоить в два раза дороже.

Материнская плата

Единственное требование к материнской плате – наличие нужного количества разъемов PCI-E. Разъемы стоит брать с запасом – в будущем придется расширяться. Майнеры не рекомендуют брать решения от ASRock – практика показывает, что они греются и выходят из строя. Процессор должен подходить к материнской плате, то есть у них должен быть одна и та же модель сокета. Разъемы под оперативную память должны соответствовать типу памяти. Остальные параметры материнской платы для майнинга не имеют значения.

Материнская плата для майнинга. Позволяет подключить до 13 видеокарт через райзер.

Охлаждение

Без качественного охлаждения комплектующие фермы будут перегреваться и раньше времени выйдут из строя. Видеокарты трудятся на 100% и в процессе работы выделяют избыточное тепло. Чтобы не было перегрева, карты нужно расположить на достаточном расстоянии друг от друга (не менее восьми сантиметров). Если мощность карт слишком велика, а вентиляторы в комплекте не справляются, целесообразно установить дополнительные кулеры в нужном количестве.

Перегрев может возникнуть из-за повышения температуры в комнате. Чтобы этого не произошло, можно обдувать ферму напольными вентиляторами или установить ферму в помещении с кондиционером. Видеокарты стоят дорого, их выход из строя чреват большими финансовыми потерями. Переплачивать за охлаждение не нужно, но и экономить не стоит.

Кроме температуры, для правильной работы оборудования важна влажность. Высокая влажность губительна для любой незащищенной аппаратуры.

Райзеры

Служат для подключения видеокарт к материнской плате. Устройства состоят из:

• Платы для подключения видеокарты.
• Платы поменьше, для подключения к материнской плате.
• Соединительного кабеля.

Их использование позволяет расположить видеокарты на достаточном расстоянии друг от друга во избежание перегрева. Райзеры стоят недорого, но на них не стоит экономить – качество пайки в бюджетных устройствах оставляет желать лучшего. Нужно брать только решения с USB 3.0. Майнеры не рекомендуют покупать райзеры зеленого цвета из-за низкого качества.

Блок питания

Блок питания должен обладать достаточной мощностью, чтобы «прокормить» все подключенное к нему оборудование. Распространенная практика – брать запас мощности, чтобы блок не работал на износ. Если ферма достаточно большая, понадобится несколько блоков по 750 Вт. Коннекторы питания должны соответствовать разъемам на материнской плате – здесь особо беспокоиться не стоит, практически все современные блоки выпускаются с универсальными разъемами. Если остались деньги после покупки видеокарт – можно взять более надежный и мощный серверный блок питания, но это необязательно.

Диск, процессор и оперативная память

На этих комплектующих для фермы можно сэкономить.

На работу фермы диск не оказывает большого влияния. Подойдут устройства объемом от 120 гигабайт – главное, чтобы на нем поместился кошелек. Можно выбрать SSD – он потребляет меньше электричества, но стоит дороже, чем HDD.

Подойдет любой современный процессор, сокет которого подходит к выбранной материнской плате. От процессора в майнинг-ферме практически ничего не зависит – все вычисления производятся видеокартами.

Главное требование к RAM – согласование с материнской платой. Если плата поддерживает DDR3 – берите планку с DDR3. Достаточно одной планки емкостью 4 гигабайта.

Каркас

Эта деталь нужна для того, чтобы закрепить комплектующие на расстоянии друг от друга. В отличие от корпуса компьютера, у каркаса для фермы нет стенок для более эффективного рассеивания выделяемого тепла.

Теоретически, его можно собрать самостоятельно – обычно используют дерево или алюминий и скрепляют части болтами. Без каркаса эксплуатировать ферму неудобно:

• Составные части сильнее греются.
• Ферма занимает больше места.
• Комплектующие никак не упорядочены и не закреплены.

Сборка и настройка

Собрать купленные комплектующие несложно, если вы хоть немного разбираетесь в компьютерных комплектующих. Если нет – в интернете есть очень много видеороликов на эту тему, с которыми можно ознакомиться во избежание ошибок.

Настройка фермы осуществляется в несколько этапов:

• Установка операционной системы. Как правило, лучше всего подходит Windows 10 Enterprise или Ubuntu. Если вы не знакомы с семейством Ubuntu и не считаете себя продвинутым пользователем – лучше остановиться на Windows. Если вы планируете работать только с одной криптовалютой – проверьте, существуют ли операционные системы, созданные специально для майнинга в вашей сети.
• Настройка видеокарт. Максимальная производительность (и прибыль) достигается при разгоне до пиковых значений. Если хочется избежать сокращения срока службы, производительность карт стоит ограничить.
• Установка майнера и программного обеспечения для управления работой видеокарт.
• Создание кошелька, если у вас его еще нет.
• Установка TeamViewer для удаленного мониторинга – пригодится, чтобы следить за работой фермы.
• Выбор пула для работы, установка и настройка предлагаемого им программного обеспечения.

Если нет желания возиться с железками, можно купить готовую ферму. Она обойдется дороже, зато не придется тратить время на подборку и сборку комплектующих. Если появится необходимость прекратить майнинг, можно будет продать видеокарты геймерам и компенсировать часть потраченных денег.

Вывод

В статье мы подробно разобрали, что такое майнинг ферма. Так же виды ферм, как работает и из чего состоит. Ещё детально рассмотрели выбор комплектующих для самостоятельной сборки GPU фермы.

А вы уже собрали ферму для майнинга или это не для вас? Поделитесь свои мнением в комментариях.

Загрузка…

Поделиться:[addtoany]

Рендер-ферма. Теоретическая часть по подбору железа / Habr

Профессия 3D визуализатора появилась сравнительно недавно. Особенно она востребована в архитектурном дизайне и дизайне интерьеров. Основными инструментами визуализатора являются компьютер, программы 3D-моделирования и визуализации, работы с растровой и векторной графикой. Практически все приложения ресурсоемкие, и чем быстрее «железо», на котором работает профессионал, тем больше денег он сможет заработать.

Подбору «железной» части и посвящена данная статья.

Как работают визуализаторы

Работа визуализатора состоит из двух частей: создание 3D сцены и визуализация. Работа с 3D сценой обычно происходит за рабочей станцией и может быть разделена на несколько работников. Процесс визуализации (рендеринг) хорошо параллелится на несколько компьютеров. Как показывает практика, программное обеспечение по работе со сценой особо не требовательно к «железу» рабочей станции, и упор в основном идет на объем оперативной памяти и видеокарту. Рендеринг же требует максимального количества вычислительных ресурсов. Так как процесс визуализации может занимать несколько часов, ошибка на последних этапах может дорого стоить.

Обычно визуализаторы стараются использовать максимальные конфигурации в рабочих станциях, так как любая помощь в рендеринге идет только на пользу. Однако, в условиях ограниченного бюджета, все стараются выжать максимум производительности при минимальных затратах.

CPU или GPU?

Сейчас в программах визуализации, таких как mental ray, V-Ray, Brazil r/s, Renderman основной обсчет сцен выполняется на CPU, с редкими вкраплениями помощи в виде GPU. Однако ситуация меняется в лучшую сторону и уже начали появляться программы, которые могут использовать простаивающую силу видеокарты в рассчетах 3D визуализации. К ним относится iray.

Видеокарты появились уже давно, но только сейчас начались хоть какие-то телодвижения в сторону задействования GPU в ресуркоемких рассчетах. Этому способствовало продвижение производителями таких технологий как CUDA и OpenCL. Возможно, через пару лет, баланс нагрузки сместится в сторону GPU, но на данный момент времени это вотчина CPU.

Основные проблемы рендер-фермы

Их всего две: тепло и деньги, и они тесно связаны между собой. Не существует идеальной конфигурации, которая решала бы все проблемы сразу. Поэтому нужно искать компромис между стоимостью системы и ее производительностью.

Процессор

Выбор процессора, как основного «работника» фермы, самая сложная задача. Дабы расставить все точки над «i», рассмотрим несколько показателей, которые придется нам учитывать.

Частота процессора

Все знают простую истину, что частота процессора прямо пропорциональна скорости его работы. Это не всегда так. Разные процессоры на одинаковой частоте могут показывать разную скорость работы. На это влияют такие факторы как:

• архитектура процессора
• количество ядер
• объем кэш-памяти
• температура процессора

Чем свежее архитектура, тем производительнее процессор. История знает только пару примеров, когда более свежая архитектура на одной частоте была медленее предыдущей.

Количество ядер и объем кэш-памяти позитивно влияют на скорость обработки данных. Хотя одного и второго много таки бывает.

Температуру процессора рассмотрим чуть позже.

TDP

TDP — количество тепла, которое нужно отводить от процессора, потому что практически все электричество, которое он потребляет, переводится в тепловую энергию. Intel и AMD по-разному рассчитывают данный показатель, и если упрощенно, то для Intel это типичное тепловыделение процессора, а для AMD — максимальное. Это очень важно, так как при подборе системы охлаждения для систем на процессорах Intel нужно брать хоть немного, но с запасом.

Процессоры обеих компаний хоть и имеют технологии энергосбережения, однако они почти не работают в условиях 100% нагрузки, которая возникает во время рассчетов.

Разгон

С разгоном нужно быть очень аккуратным. Да, разгон дает больше производительности за те же деньги, но есть и ограничивающие факторы.

Чем больше частота процессора — тем больше тепла он выделяет. При разгоне CPU легко вылетают за рамки теплопакета и их тепловыделение растет по экспоненте. Так как процессоры могут находиться довольно длительное время под нагрузкой, нужно внимательно следить за показателями датчиков температуры. Если будет достигнута критическая температура, то система будет автоматически выключена и вся работа пойдет на смарку. Также дополнительно реализован механизм сброса частоты при достижении критической температуры, и может оказаться так, что процессор из-за слабой системы охлаждения никогда не будет работать на частоте, до которой вы его разогнали.

Производительность системы не прямо пропорциональна разгону, при разгоне на 50% вы получаете всего около 25% роста производительности.

Следует обратить внимание на тот факт, что не все процессоры из представленных на рынке можно разгонять. Intel маркирует свои модели суфиксом К, а AMD добавляет Black Edition. Остальные либо будут иметь слабый разгонный потенциал или разгон будет невозможен в принципе.

Turbo Boost и Turbo Core

Это две технологии, которые позволяют временно увеличивать частоту отдельных ядер процессора для ускорения работы. Ни одна ни вторая не работают при 100% загрузке всех ядер. Другими словами, забудьте, что они вообще существуют.

Hyper Threading

Это технология компании Intel, которая позволяет на одном ядре выполнять два потока. Для операционной системы процессор с 4-мя ядрами и включенной технологией HT, выглядит как 8-ми ядерный. Однако не стоит раскатывать губу, виртуальные ядра дают примерно 20-30% прироста производительности. Но и они лишними не бывают.

Система охлаждения

Система охлаждения — залог стабильности работы и эффективности разгона. На данный момент времени применяется несколько типов систем охлаждения. Оно может быть активным или пассивным, воздушным или водяным, с внешним кондиционированием или без него.

Пассивное охлаждение крайне не рекомендовано для высоких нагрузок. Исключение может составить серверные решения с применением специальных корпусов и кондиционируемой гермозоны. Однако, цена будет соответствующей.

Воздушное охлаждение сейчас догнало по эффективности водяное, и это при гораздо меньшей стоимости.

Тепловые трубки

Тепловые трубки позволяют эффективно и быстро отводить тепло от крышки теплораспределителя процессора. Их количество конечно важно, но не стоит гоняться за радиаторами с максимальным количеством тепловых трубок, всегда нужно проверять эффективность СО по практическим обзорам.

Иногда производители «хитрят», выводя тепловые трубки на подошву радиатора, мол нет теплопотерь от пайки. Стоит помнить, что важно не наличие прямого контакта с тепловыми трубками или «лишней» пайки, а площади соприкосновения радиатора с крышкой теплораспределителя, чем она больше, тем эффективнее будет отводиться тепло.

Вентиляторы

Размер вентилятора и их количество тоже не играет роль, так как для охлаждения важна скорость переноса тепла. Другими словами, чем больше поток воздуха, тем лучше. Одного и того же результата можно достигнуть как с медленно вращающимся 140 мм вентилятором, так и с четырмя скоростными 70 мм. Большими вентиляторы делают для того, чтобы уменьшить шум от системы охлаждения. Следует всегда следить за состоянием вентиляторов и периодически чистить их от пыли. Пыль сильно снижает эффективность системы охлаждения.

Уровень шума

Если вам не критичен уровень шума, то задача упрощается. Можно смело брать середнячков из имеющегося на рынке, они все равно справятся за счет более высоких оборотов вентиляторов. Для малошумных систем подбор нужного решения практически всегда будет с ударом по кошельку.

Стоит отметить, что более высокие обороты вентиляторов быстрее их изнашивают, вызывая еще больший уровень шума. Остановка вентиляторов из-за спекания смазки в подшипниках приводит как минимум к потере части работы. Лучше всего заменять вентиляторы при первом же случае возникновения посторонних шумов в работе.

Термоинтерфейс

Хорошая термопаста может помочь понизить температуру процессора на дополнительные 5 градусов (в сравнении с самой дешевой из имеющихся на рынке). И если возникает вопрос, стоит ли покупать что-то дорогое, ответ всегда положительный. Для более эффективной работы системы охлаждения ее приходится часто снимать для очистки. Термопасту следует заменять при каждом демонтировании радиатора, да и периодически ее следует заменять, так как постоянные высокие температуры приводят к ее спеканию, что, в свою очередь, ощутимо снижает ее теплопроводность.

Корпус

Если вы используете стойку, то тут выбор очевиден — серверный корпус. Для всех остальных случаев нужно довольно осторожно подходить к выбору «коробки». Однозначно нельзя брать полностью закрытый корпус. Уже через 10 минут система уйдет в отключку из-за превышения температуры внутри. Теплу ведь нужно куда-то деваться! Но и полностью «дырявый» корпус тоже не выход — пыль будет быстрее попадать внутрь.

Залог успеха — поток более холодного воздуха. Корпус, который позволяет создать такое перемещение воздушных масс и будет самым эффективным. Чем меньше преград на пути потока — тем лучше. Стоит понимать, что идеального решения не существует, эффективность решений может быть легко снижена из-за банального местоположения компьютера в помещении.

Материнская плата

Требований к материнской плате не много.

VRM

Если вы будете разгонять процессор, то лучше всего брать материнские платы, которые хоть минимально, но рассчитаны на этот самый разгон. В разгоне CPU потребляет гораздо больше энергии (могут «гулять» токи до 10 Ампер!), чем при обычном функционировании, так что чем стабильнее будет система питания, тем лучше. Гоняться за самым дорогим, что есть на рынке, нет смысла, для простой числодробилки с процессором без особого разгона может хватить даже mini-ITX платы. Производители любят кичиться количеством фаз питания. Но, как и в случае с тепловыми трубками, нужно понимать, что банальное использование самых дешевых компонентов может нивелировать качество и стабильность питания.

Количество слотов памяти

Много памяти не бывает. Однако во многих «материнках» начального уровня ставят всего два слота, что серьезно ограничивает доступное суммарное количество устанавливаемой памяти. Сейчас оптимальными по цене являются 4GB модули, и в два слота можно поставить всего 8GB. Для некоторых сцен этого может быть недостаточно.

Максимальный объем памяти для современных, не серверных решений, равен 32GB. Однако, для достижения этой привлекательной цифры, придется использовать весьма дорогостоящие модули объемом 8GB, которые еще и поискать придется. Возможно, более дешевым решением окажется платформа Intel с сокетом 1366 для процессоров i7 первого поколения. В этих CPU используется трехканальный контроллер памяти, который позволяет устанавливать 6 модулей суммарным объемом до 24GB.

Оперативная память

Тут правила тоже просты.

Существуют два основных показателя работы памяти: частота работы и задержки доступа к данным. Для рендеринга данные показатели почти не играют роли. Если вам все же хочется выжать дополнительный один процент ускорения за непропорционально завышенную цену, то берите самое высокоскоростное (=дорогое), что есть в продаже, не ошибетесь. Оптимальным выбором на данный момент времени является память стандарта DDR3-1333 (PC3-10600).

Стоит также помнить, что для настольных решений не подходят модули с функцией контроля четности (ECC).

Видеокарта

Как уже было сказано выше, на данный момент времени GPU слабо помогает в процессе визуализации. Опираясь на факт, что самые популярные программы по работе с 3D умеют использовать ресурсы видеочипа во время работы со сценой, делаем вывод, что для рабочей станции мощная видеокарта будет к месту. Для примитивных «молотилок» видеокарта особо не нужна, и можно легко обойтись интегрированным решением (встроенном в CPU или чипсет материнской платы)

Если предположить, что завтра появятся программы визуализации, которые активно используют «дурную мощь» GPU, то не факт, что смена парадигмы вычислений будет выгодной.

Современные производительные видеочипы очень жадные до электроэнергии и выделяют в разы больше тепла, чем процессоры. Материнские платы для игроманов хоть и недешевые, зато позволяют устанавливать до 4х видеокарт одновременно. Теперь главный вопрос, куда летом девать лишний киловатт тепла? Да, рассчеты будут выполняться быстрее, но какой ценой?

Блок питания

Мощность данного устройства должна браться не с потолка и не по формуле «самое мощное или дорогое из того, что представлено на рынке», а по формуле «максимальное потребление системы, умноженное примерно в полтора раза». Многие блоки питания не могут обеспечить стабильного напряжения при недостаточной нагрузке, что чревато сбоями. Дополнительно стоит обращать внимание на КПД блока питания. Чем он выше — тем лучше.

Если выбирать устройства с пассивным или активным охлаждением, то предпочтение стоит отдавать активному охлаждению. Хоть вентилятор в БП и будет дополнительным источником шума и расходным материалом, зато обеспечит более стабильную работу в условиях длительных максимальных нагрузок.

Заключение

Надеюсь, данная статья поможет вам хоть немного разобраться в маркетинговых джунглях и выбрать устройства, которые будут оптимальными по соотношению «цена/качество».

Быстрых вам рендеров! Админь.