Thứ Tư, 26 tháng 2, 2014

Tại sao bạn cần tới NVIDIA Maximus khi render bằng GPU?

Trong những năm qua, nhiều 3D artist đã bắt đầu tận dụng lợi thế của các GPU cho workflow của họ. Các engine renderer như V-Ray RT, iray, Octane và các engine khác cung cấp khả năng tăng tốc tiến trình render bằng cách giảm tải các phép tính ray tracing dựa trên sức mạnh của GPU. Ngoài việc thực thi render, GPU còn đóng vai trò quan trọng trong những lĩnh vực khác của pipeline như mô phỏng fluid (chất lỏng) và particle (hạt).

Trong phạm vi bài viết này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu tại sao các 3D artist lại cần tới các GPU trong workflow của họ và cùng thảo luận về những lợi thế tiềm năng mà thế hệ thứ 2 của công nghệ Maximus của NVIDIA mang lại.

Mấu chốt của vấn đề


Sự đứt quãng thường xuyên trong quá trình sáng tạo có thể ngăn cản quá trình thực hiện các mục đích về nghệ thuật trong dự án của bạn. Một ví dụ của việc gián đoạn trước đây như việc tiếp cận kiểu lặp đi lặp lại render-sửa lỗi (revise) quen thuộc.

Các GPU mang lại những hứa hẹn về việc rút ngắn độ trễ giữa các tác vụ mang tính lặp đi lặp lại. Các tác vụ như tinh chỉnh các thuộc tính đổ bóng (shader), các điều kiện chiếu sáng và các tham số particle (hạt) có thể luôn được ước lượng mà không cần tạo ra hàng tá bản render thử như trước đây.

Việc phản hồi hình ảnh trực quan theo thời gian thực giờ đây đã trở nên khả thi. Cũng như GPU đang trở nên phổ biến rộng rãi cho mục đích này, các artist nhanh chóng bắt đầu đòi hỏi mức độ đáp ứng của các GPU nhiều hơn. Để tận dụng đầy đủ lợi ích của một GPU trong việc tăng tốc workflow 3D hiện nay, bạn sẽ cần một cỗ máy trạm sử dụng nhiều GPU (multi-GPU workstation) với những lý do nhất định. Chẳng hạn như việc hiệu suất của các bản render và các plugin thường tỉ lệ thuận với việc bạn bổ sung thêm nhiều GPU vào hệ thống.


NVIDIA đề cập tới khái niệm này dưới tên gọi "speed of thought creativity" (tốc độ tư duy sáng tạo) và tập trung vào công nghệ Maximus technology của họ như là một chìa khóa cho thành công về mặt tận dụng và khai thác tối đa năng lực GPU.

Một lý do khác cho việc tối ưu một hệ thống multi-GPU (dùng nhiều GPU) là duy trì tương tác khung nhìn (viewport) ở cấp độ cao với scene của bạn. Tiện ích của một tương tác render bằng GPU có thể bị giảm xuống nếu tần số (rate) khung hình của viewport bị giảm xuống. Trong một số trường hợp thì điều này ảnh hưởng do chỉ chạy một GPU đơn lẻ để thực thi cả hai luồng tính toán là rendering và hiển thị (hiệu năng viewport).

Vậy Maximus là gì?

Nhiều người dùng vẫn còn nhầm lẫn về lợi ích của việc cấu hình máy trạm với Maximus. Đơn giản là chỉ việc thiết lập, nó sẽ cho phép bạn tận dụng tối đa lợi thế của các hệ thống multi-GPU trong những trường hợp nhất định.


Công nghệ này đòi hỏi một sự kết hợp giữa các card đồ họa chuyên dụng của NVIDIA là card Quadro và card Tesla (xem thêm series về Quadro trên CGExpress), được kích hoạt bởi trình điều khiển Unity driver của chúng. Các card này có thể có mức giá “trên trời” với một số người và nhiều khả năng sẽ chỉ được đáp ứng một trong hai dòng này thôi. Rốt cuộc, chẳng xa lạ gì khi ta biết rằng các dòng card phổ thông GTX của NVIDIA với mức giá thấp hơn nhiều cũng có thể đáp ứng nhu cầu render tương đối tốt.
Do vậy, nhóm biên tập blog của BOXX đã hỏi Eugene Kwak của NVIDIA để biết thêm về những lợi ích của một máy trạm Maximus. Sau đây là nội dung cuộc trao đổi: 

BOXX: Với việc các dòng card Geforce GTX đang được sử dụng rộng rãi cho render, liệu người dùng có thể mong đợi một lợi ích khác biệt mang tính hữu hình về hiệu năng giữa một cấu hình Maximus so với một cấu hình GTX hay không?

Eugene: Trong khi các card GTX đã chắc chắn cung cấp một hiệu năng xuất sắc và tuyệt vời, thì một hệ thống Maximus – vốn dựa trên các dòng card đồ họa chuyên dụng là Quadro và Tesla – lại đưa ra những bổ sung mạnh mẽ khác thông qua các chứng thực với các ISVs (một tiêu chuẩn chứng thực của NVIDIA). Điều này đảm bảo rằng phần cứng và phần mềm được tối ưu để chạy một cách đáng tin cậy và nhanh nhất có thể. Các card GTX không thể cung cấp những lợi ích hàng đầu đó.


Vậy nếu một 3D artist cảm thấy rằng công việc của họ không đòi hỏi quá nhiều, liệu anh có thể đưa ra những đề xuất gì cho họ nhằm tránh nhầm lẫn nếu họ chọn một cấu hình GTX thay vì một hệ thống Maximus?


Maximus không chỉ được dùng cho các tác vụ quan trọng, mà nó còn có sự hỗ trợ của các nhà cung cấp ứng dụng nhằm đảm bảo rằng bất kỳ sự cập nhật ứng dụng nào cũng được hỗ trợ đầy đủ với cấu hình Maximus. Ngoài ra, với việc hiện nay có nhiều ứng dụng trong mảng Media và giải trí đã hỗ trợ các ứng dụng multi GPU, nên lợi ích của Maximus sẽ còn tiếp tục được phát huy trong khi vẫn duy trì sự ổn định và hỗ trợ ở cấp độ cao.


Liệu anh có thể nói thêm về trình điều khiển Unity driver và cách mà nó khiến cho hệ thống Maximus trở nên hiệu quả hơn khi gán với các tác vụ GPU?

Trình điều khiển hợp nhất này được sử dụng trong Maximus khá thông minh và đảm bảo rằng các nguồn tài nguyên đó được phân bổ đúng đắn nhất để tận dụng sức mạnh của các GPU mà bạn đang có. Ngoài ra, với các trình điều khiển mới nhất, tiện ích cấu hình có tên là Maximus Configuration Utility sẽ cho phép bạn linh hoạt khi bật chế độ Error Correcting Code (ECC) mode hoặc tắt nó dựa trên mức độ quan trọng (ưu tiên) mà ứng dụng của bạn cần. Bạn cũng được cung cấp tùy chọn để phân bổ nhiều tài nguyên Quadro hơn để hỗ trợ các tập lệnh điện toán bên cạnh card Tesla. Ngoài ra, tiện ích quan sát mức độ sử dụng GPU trên hệ thống Maximus cũng được cung cấp rất tốt.

Vâng, anh có thể chỉ ra những lợi ích nào khác mà một người dùng có thể mong đợi khi sử dụng một cấu hình Maximus mà anh chưa đề cập tới trong chia sẻ ở trên?

Maximus đại diện cho tương lai của các máy trạm (workstation). Ngày càng có nhiều ứng dụng đòi hỏi sức mạnh xử lý khủng hơn trong khi vẫn phải duy trì ở mức siêu ổn định. NVIDIA Maximus là một sự kết hợp giữa những bo mạch đều được lắp ráp và gia công ngay tại NVIDIA nhằm đảm bảo các tiêu chuẩn và các thông số ở mức chính xác nhất. Ngoài ra, các chứng thực ISVs cho thấy những lợi ích đáng kể của các hệ thống multi GPU và tối ưu các ứng dụng của chúng để chạy các cấu hình đó. Rồi đây, các hệ thống multi-GPU sẽ trở thành các hệ thống thông dụng hơn trong tương lai.

Tại sao lại sử dụng Maximus?

Quan điểm của NVIDIA là mỗi một tác vụ GPU (cần đến GPU) trong workflow của bạn cần phải được kết hợp với một GPU vốn được thiết kế để thực thi tác vụ (các card Quadros để diễn họa và các card Tesla dùng để tính toán).

Do card Tesla là một bộ vi xử lý đầu não và được thiết kể chuyên cho mục đích điện toán, nên không có lý do gì để lãng phí tài nguyên của nó cho các tác vụ diễn họa (visualization) – đây là lúc trình điều khiển Unity driver thực thi tối ưu bằng một tác vụ thông minh nhằm phân bổ nhiệm vụ hợp lý cho GPU.


NVIDIA cũng làm việc với các công ty phần mềm hàng đầu để chứng thực và tối ưu các card Quadro và Tesla của họ nhằm mang lại hiệu năng tối ưu. Bạn nên sử dụng hệ thống Maximus, bởi có thêm lợi ích từ việc hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp trực tiếp từ các kỹ sư của họ. Trong khi các dòng card phổ thông GTX không được hỗ trợ chuyên nghiệp từ NVIDIA hoặc các nhà cung cấp BOXX Technologies.

Card đồ họa chuyên dụng vs card dành cho game thủ.

Từ khi xuất hiện khái niệm GPU rendering, các artist đã bắt đầu chuyển qua sử dụng các dòng card GTX. Bởi chúng có mức hiệu năng (chi phí giá cả và khả năng thực thi) tốt hơn và tương đối nhanh nếu đem so với các dòng chuyên dụng đắt đỏ như Quadro và Tesla. Vậy tại sao không sử dụng một cấu hình multi GTX (ghép nhiều card Geforce GTX) và chỉ định thông qua phần mềm của bạn tương ứng với những card nào mà bạn cần dùng để tính toán? Câu trả lời là nó phụ thuộc vào những gì mà bạn đang cố gắng để hoàn tất.


Ứng dụng của bạn có thể không cho phép bạn chỉ định (dù hầu như là có cho phép) hoặc có thể bạn muốn thực thi đa nhiệm với nhiều hơn là một GPU tăng tốc ứng dụng đang mở.

Một lý do khác là workflow của bạn có thể đòi hỏi phải tương tác liên tục và lặp đi lặp lại của các model trong viewport của ứng dụng, trong khi đồng thời vẫn nhận các phản hồi từ các tác vụ GPU renderer (một nhiệm vụ quan trọng trong workflow sáng tạo). Nếu bạn cố thử dùng cấu hình GTX và có một trải nghiệm hiệu năng chậm chạp, thì việc sử dụng một máy trạm tối ưu với cấu hình Maximus có thể là một giải pháp hoàn hảo trong trường hợp này.

Cuối cùng là việc có rất nhiều yếu tố có thể được áp dụng cho một thảo luận về ưu điểm/nhược điểm trên một card “chuyên nghiệp” và “dành cho game thủ”. Nếu chỉ xét đơn thuần về tốc độ render, thì card nào có nhiều nhân điện toán (core) CUDA thì card đó sẽ giành chiến thắng. Hiện nay, đỉnh cao là GTX Titan và Tesla K20X, cả hai đều có tới 2688 cores CUDA.

Các nhân CUDA này là một yếu tố lớn, nhưng chắc chắn rằng đây không phải là yếu tố duy nhất mà bạn cần xem xét.

Lượng bộ nhớ trên GPU cũng là một yếu tố quyết định cục diện đối với nhiều người, vì toàn bộ scene 3D của bạn và tất cả các tài nguyên (assets) của nó (như textures, proxy files, v.v...) phải phù hợp với năng lực của GPU. Card Titan là một ngoại lệ trong dòng card phổ thông GTX (vốn dành cho game thủ) với mức bộ nhớ lên tới 6GB. Trong khi các dòng card GTX "cấp thấp" khác đều có mức bộ nhớ thấp thấp hơn rất nhiều.

Các yếu tố khác còn có mức độ cải thiện độ tin cậy/ổn định của các card Quadro và Tesla khi so sánh với GTX, những công nghệ vốn được cấp phép bởi NVIDIA và được xây dựng bởi các nhà sản xuất thứ ba.

Thay lời kết

Nếu tất cả những gì bạn cần là một hệ thống GPU ưu tiên đơn thuần chỉ là sức mạnh render với mức giá thấp thì nên dùng các card NVIDIA Geforce GTX.

Còn nếu bạn làm việc thường xuyên với các scene có mật độ poly cao, đòi hỏi nhiều tương tác và làm việc với môi trường CG phức tạp, đòi hỏi hiệu năng và ổn định cao thì nên cân nhắc đến việc sử dụng một cấu hình NVIDIA Maximus, bởi đó là sự lựa chọn tối ưu nhất, dĩ nhiên nếu không phiền lòng quá nhiều với giá cả.

CGExpress biên dịch và giới thiệu với sự cho phép của tác giả Joe Pizzini (BOXX). 

Theo: CGExpress

Thông tin nhà nhập khẩu và phân phối Anh Đức JSC:
CÔNG TY CỔ PHẦN ANH ĐỨC
Website: www.fastest.com.vn – Email: sales@fastest.com.vn
♦ Trụ sở Hà Nội:
Showroom Tư vấn Dự án - Giải pháp và Bảo hành Dịch vụ
Đ/c: Tầng 8 - Thủy Linh Building, Số 33 Thái Hà, Đống Đa, Hà Nội
ĐT: (04) 3514.9887 - Hotline : 0987 192 244
♦ Chi nhánh TP.HCM:
Showroom Tư vấn Dự án - Giải pháp và Bảo hành Dịch vụ
Đ/c: 31 Trần Đình Xu, Quận 1, TP.HCM
ĐT: (08) 3837.4169 - Hotline: 0938 996 323

Unknown

CÔNG TY CỔ PHẦN ANH ĐỨC - Nhà phân phối ủy quyền sản phẩm NVIDIA Quadro tại Việt Nam.

 

Copyright @ 2013 NVIDIA Quadro.