GeForce i Radeon - nie tylko do gier

Nowoczesne możliwości kart graficznych to efekt zastosowania uniwersalnych jednostek GPU, które rozwijają się w błyskawicznym tempie. Programiści mogą dość swobodnie przydzielać im różne zadania. Wszystko dzięki specjalnym API (Application Programming Interface), czyli językom programowania aplikacji, które pozwalają łatwo wykorzystać potencjał GPU do rozmaitych celów.

Nowoczesne karty graficzne wspierają nie tylko gry – szybko przetwarzają materiał wideo i zdjęcia, płynnie odtwarzają filmy HD, a nawet przyspieszają działanie programów. Wystarczy, że dana aplikacja potrafi użyć procesora graficznego GeForce lub Radeon, i akceleracja działa.

Najpopularniejszą architekturą oraz API dla układów graficznych jest CUDA. Wykorzystuje środowisko języka C, znanego niemal wszystkim programistom. Gdy na pudełku z kartą zobaczysz logo Nvidia CUDA, możesz być pewien, że twoja karta będzie wspierała prace różnych aplikacji. Karta nie może być zbyt stara. CUDA działa na modelach od 8xxx wzwyż, z minimum 256 MB pamięci. Im wydajniejsza karta, tym operacje CUDA wykonywane są szybciej. Na procesorach marki Radeon CUDA nie działa wcale.

Mając w pececie kartę z układem GeForce, możesz zacząć zabawę od darmowych aplikacji. Na początek warto zainstalować Freemake Video Converter lub Media Coder NT CUDA Edition. To dobre i proste w obsłudze programy, które pozwalają błyskawicznie transkodować najróżniejsze pliki wideo do formatów zgodnych z odtwarzaczami stacjonarnymi, konsolami, przenośnymi odtwarzaczami czy smartfonami. Konwersja wideo może odbywać się wielokrotnie szybciej niż w przypadku programu używającego tylko CPU. Wszystko zależy od wydajności grafiki.

Jeśli często oglądasz filmy na komputerze, użyj pakietu dekoderów LAV Filtres, który można pobrać ze strony http://pcformat.pl/u/289. Znacznie poprawiają jakość obrazu i odciążają procesor, przenosząc funkcję dekodowania na układ graficzny. Wspierają sprzętowe dekodowanie Xvid, co pod Windows jest wyjątkiem. Filtry można zintegrować z odtwarzaczami Media Player Classic Home Cinema (patrz ramka „Jak uruchomić CUDA...”), KMPlayer lub PotPlayer. W opcjach programu wystarczy wybrać dekodery LAV jako preferowane.

Z technologią CUDA szybciej działają programy, takie jak: Photoshop czy PaintShop Pro. Co prawda, nawet najnowsze wersje Photoshopa nie mają natywnego wsparcia dla tej technologii, ale można wykorzystać np. dodatkową wtyczkę Beauty Box Photo (http://pcformat.pl/u/290), która daje nieprawdopodobny, nawet 10-krotny, przyrost wydajności filtrowania grafiki. Wtyczka jest narzędziem dla profesjonalistów, bo służy „jedynie” do wygładzania skóry na portretach. Kosztuje 99 dolarów, można ją wypróbować za darmo. To świetny pokaz możliwości CUDA.

Z rozwiązań Nvidii korzysta także większość aplikacji do obróbki wideo, m.in. CyberLink oraz Corel. Na przykład PowerDVD lub WinDVD poprawiają jakość obrazu w filmach. Gdy preferujesz „lżejsze” odtwarzacze, możesz kupić za 42 zł dekoder CoreAVC, który w połączeniu z technologią CUDA może akcelerować większość formatów wideo, również H.264, niezależnie od profilu kodowania. Tego nie potrafi żaden inny dekoder.

Do zadań specjalnych przygotowano programy CyberLink PowerProducer i PowerDirector, a także Corel VideoStudio. Pozwalają zrobić wszystko z materiałem wideo. Możesz sprawdzić też programy firmy Movavi, aplikacje Nero Move It, TMPG Encoder czy Roxio Creator. Narzędzia te szybko konwertują materiał wideo z użyciem technologii CUDA.

Jeśli potrzebujesz programów jeszcze bardziej wyspecjalizowanych, możesz odwiedzić serwis internetowy CUDA Zone (http://pcformat.pl/u/291). Znajdziesz tam informacje o licznych rozwiązaniach dla profesjonalistów i firm. Większość płatnych aplikacji jest dostępna w wersji testowej.

AMD Stream oraz Nvidia CUDA służą do tych samych zadań, ale bardzo się różnią. Nvidia oferuje łatwy do opanowania interfejs API, bazujący na standardowym języku programowania C. AMD, znacznie większym nakładem pracy, przygotowało specyficzne API, którego programista musi się nauczyć. Choć teoretycznie daje większe możliwości, programiści wybierają CUDA jako łatwiejsze rozwiązanie. Z punktu widzenia użytkownika, najlepszym wyjściem dla AMD byłoby… przyjęcie CUDA jako standardu. Jednak marketing nie pozwala na takie działania. Dlatego AMD kroczy własną ścieżką i stara się rywalizować z Nvidią. Rozwijanie Stream czy decyzja o porzuceniu API do obliczeń fizyki PhysX na rzecz Havoc to niestety złe posunięcia. Dla użytkownika liczy się kompatybilność i możliwości, a tu wygrywa Nvidia.

Odpowiedzią na CUDA ze strony AMD jest technologia o nazwie Stream, w której językiem programowania jest Brook+ i CAL. Technologia wymaga karty Radeon HD 3690 lub nowszej. Słabsze karty uniemożliwiają między innymi wykorzystanie operacji na liczbach zmiennoprzecinkowych podwójnej precyzji oraz algorytmów typu scatter do równoległego przetwarzania danych.

AMD Stream nie jest tak popularnym rozwiązaniem jak CUDA, ale można znaleźć kilka przydatnych aplikacji. Podstawą jest transkoder wideo zintegrowany z pakietem sterowników Catalyst. Możesz go używać za darmo, choć znacznie lepsze są alternatywne rozwiązania, np. oprogramowanie CyberLink oraz ArcSoft.

Szczególnie interesujący jest program ArcSoft TotalMedia Theatre. Korzystając z mocy GPU w połączeniu z autorską technologią SlimHD, pozwala podnieść jakość zwykłych filmów DVD do wysokiej rozdzielczości. Stream wspiera także Adobe Flash Player, który jest wymagany na przykład do oglądania wideo na YouTube. Jednak nie daje to AMD żadnej przewagi nad konkurencją, ponieważ wszystkie aplikacje korzystające ze Stream wspierają także rozwiązanie Nvidii.

Rozwiązaniem podobnym do CUDA jest DirectCompute, obecnie jeden ze składników DirectX 11. Jest zgodne zarówno z kartami AMD, jak i Nvidia, jednak jest niedostatecznie wspierane. Producenci oprogramowania czekają na to, aż w domowych pecetach przybędzie kart zgodnych z DirectX 11. Zatem na razie trzeba korzystać z typowej akceleracji DirectX, która objawia się pod dwiema postaciami.

Pierwsza to uniwersalne wsparcie dekodowania filmów o nazwie DXVA. Akceleracja video DirectX zgodna jest z układami GeForce, Radeon, a nawet GPU firmy Intel. Choć AMD i Nvidia mają własne, bliźniacze technologie pod postacią PureVideo i Avivo, to właśnie dekodowanie DXVA stało się najpopularniejsze i jest obsługiwane przez każdy program: Media Player Classic, VLC Player, Splash Player czy SMPlayer.

Drugi typ wsparcia DirectX to równie ważna, alternatywna akceleracja 2D dla procesorów AMD i Nvidia. Służy do przyspieszenia operacji związanych z przetwarzaniem zdjęć w aplikacjach graficznych. Poza programami Adobe, Corel i CyberLink znajdziesz ją także w FastPictureViewer – to najszybsza przeglądarka do zdjęć na świecie. Szkoda, że mimo wspomnianych zalet, z akceleracji 2D praktycznie nie korzystają darmowe aplikacje.

Według opinii fachowców przyszłością programowania GPU są standardy otwarte. Pierwszy zadebiutował już jakiś czas temu – nazywa się OpenCL. Choć wsparcie dla niego zaszyto w sterownikach AMD i Nvidia, to ze strony deweloperów towarzyszy mu niskie zainteresowanie, głównie ze względu na liczne ograniczenia. Najciekawsze programy pod OpenCL to Sony Vegas do obróbki filmów oraz cRARk do łamania haseł w archiwach RAR. Używając mocy GPU, pracuje nawet 15 razy szybciej niż podczas korzystania z CPU.

Według informacji od firmy Microsoft wiele powinno zmienić API o nazwie C++ AMP. Zniesie limity obecnych rozwiązań i pozwoli łatwo wykorzystać kolejne możliwości, które wprowadzą przyszłe układy graficzne i Windows 8. Jednak, jeśli już dziś szukasz szybkiej karty graficznej do innych zadań niż akceleracja gier, warto wybrać GeForce. Choć radeony zapewniają podobną wydajność, karty Nvidia mają znacznie lepsze wsparcie ze strony producentów oprogramowania.