ה"היצמדות" ל-CUDA והעתיד

Print Friendly, PDF & Email

כפרילאנסר, אני מציע שרות שלא מעט חברות ועסקים זקוקים לו בהתחלה – והוא קשור ל-CUDA, הדרייבר של nVidia, והשבב הגרפי הפנימי שנמצאים במעבדים של אינטל (בתחנות עבודה). הצירוף של ה-GPU המובנה במעבד של אינטל וה-GPU של Nvidia לא תמיד יודעים "לעבוד" יחד, במיוחד בכל מה שקשור ל-OpenGL ו-Xorg וצריך לדעת איך "לפשר" ביניהם. מעבר לכך, ה-CUDA של Nvidia יכול לעבוד רק מגרסאות מסויימות בכרטיסי ה-GPU החדשים של NVidia כמו Tesla מסידרה T. כתוצאה מכך אני עוקב בזמני הפנוי אחרי גרסאות CUDA, דרייברים הן של אינטל והן של Nvidia.

מבחינת השוק כיום – בין אם מדובר בסטארטאפים, עצמאים וחברות שעובדים בתחומים הקשורים ל-AI, Deep learning וכו', כרטיסי ה-GPU המועדפים בצורה חד משמעית הם הכרטיסים של NVidia וכמובן הכל הולך לפי התקציב: למי שאין תקציב, רוכש כרטיסי RTX (כרטיסי ה-GTX כבר "מתו"), ולמי שיש תקציב – רוכש כרטיסי Tesla או Quadro. כשזה מגיע לשרתים, ההמלצה החד משמעית היא כרטיסי Tesla הואיל והאיוורור שיש בשרתים אינו מתאים לכרטיסי RTX (זה יעבוד, אבל הכרטיס יוריד עצמאית את מהירות העיבוד בצורה דרסטית בהתאם לטמפרטורות בכרטיס).

כתוצאה מכך, כל פלטפורמות הפיתוח (TensorFlow, Caffe וכו' וכו') תומכות בצורה מלאה ב-CUDA, כמו שהן תומכות בכרטיסי GPU אחרים (אם אין לך GPU של NVidia, אין שום בעיה לעבוד עם כרטיס GPU אחר, או עם ה-GPU המובנה או עם המעבד עצמו – הביצועים יהיו בהתאם). אם ביצועי GPU יחיד של NVidia אינם מספקים אותך (ורכשת כרטיס RTX 2080 ומעלה), תוכל להוסיף GPU נוסף (ויותר) ולחבר ביניהם עם מחבר NVLink שנמצא בחלק העליון של הכרטיס. פלטפורמת CUDA יודעת לזהות מיידית את הכרטיס ולחלק את העבודה ביניהם, תוך כדי שהיא נותנת "ציון" לכל GPU ובהתאם לכך היא מחלקת את העומסים.

כשזה מגיע לעננים ציבוריים, התמונה משתנה במעט. אם אתם משתמשים בעננים של אמזון או מיקרוסופט, אתם יכולים לשכור Instance הכולל GPU של Nvidia (מיקרוסופט מאפשרת כיום גם לשכור GPU של AMD, תיכף אתייחס לכך) ואילו גוגל מציעה ללקוחותיה לשכור Instance עם GPU של NVidia או עם פתרון משלהם שנקרא TPU (שנותן ביצועים שאינם נמוכים ממה ש-NVidia יכולה להציע גם עם הכרטיס הכי חזק שלה).

כאן מתחיל העניין שנקרא תחרות, ואת התחרות מייצג פתרון שנקרא OpenCL. פתרון OpenCL זקוק למימוש בדרייבר עצמו וכל יצרן (כולל NVidia) כותב זאת ומציע זאת ללקוחותיו. היתרון המוחץ של OpenCL על CUDA, הוא בכך שהוא מזכיר את OpenGL ו-DirectX – אתה יכול להשתמש באיזה GPU שתרצה, ובהתאם למימוש בדרייבר – התוצאות יהיו בהתאם. גם ה-TPU של גוגל וגם הפתרון GPU של AMD משתמשים ב-OpenCL במימושים שונים על מנת לאפשר למפתחים ולפלטפורמות את תמיכת ה-OpenCL שהן דורשות. (למעוניינים, להלן לינק המשווה בין OpenCL לבין CUDA. מי שמחפש את הגירסה המקוצרת: CUDA = פתרון סגור, OpenCL = פתרון פתוח לחלוטין שנתמך בכל GPU)

וכאן מגיע עניין חשוב שנקרא תחרות. נכון, NVidia שולטת כרגע בתחום ה-AI, DL, אולם מתחת לפני השטח דברים משתנים בקצב מאוד מהיר, להלן מספר מוצרים מתחרים:

  • אינטל הכריזה לאחרונה על שני פתרונות ל-AI (גאווה ישראלית: הם פותחו כאן בארץ). הפתרונות הללו לא רק תומכים ב-OpenCL אלא במגוון פלטפורמות וכמיטב המסורת של אינטל בקטע הזה, הכל בקוד פתוח. זהו הכרטיס הראשון ל-AI ו-DL שמשתמש ב-PCIe 4 X16. הקטע האירוני: בשביל להשתמש בכל רוחב הפס, תצטרך כיום .. מעבד ולוח של AMD..
  • עוד פתרון חומרה כחול לבן הוא של חברת Habana שמציעים את GOYA ככרטיס למחשב ושרת, ואת GAUDI כפתרון כחלק ממערכת מלאה (כרטיס יעודי). גם כאן, יש תמיכה מלאה ל-OpenCL ומגוון פלטפורמות AI ו-DL.
  • עוד פתרון מגיע מסין מחברה מאוד ידועה – Huawei, אם כי בניגוד לשאר, החברה הציגה מעבד בלבד (כלומר לא פתרון קצר) בשם Ascend 910 שהחברה טוענת שהוא מעבד ה-AI הכי מהיר בעולם.
  • ל-AMD יש כרגע את כרטיסי ה-GPU מסידרת Instinct ל-AI ו-DL. החברה מתעתדת בחודשים הקרובים להכריז על הדור הבא.
  • אינטל (כן, שוב) – מתעתדת בשנה הקרובה להוציא משפחת כרטיסי GPU חדשים שתתחרה הן ב-GPU הרגילים של NVidia ו-AMD והן GPU למטרות AI ו-DL – הם יהיו תחת משפחה בשם "Xe".

רוב המוצרים שתיארתי יתקשו להיכנס לשוק, למעט הפתרונות של אינטל. לאינטל יש כח שיווק אדיר ולכן חברות גדולות צריכות לצפות ל"הצפה שיווקית" מאינטל עם מחירים תחרותיים מאוד. מכיוון שאינטל אינה תומכת ב-CUDA, ותרצו להכניס את הפתרונות שלה, כדאי שתבדקו אם הפתרונות של אינטל יריצו את האפליקציות שלכם (כיום לפחות אינטל מכסה את הרוב המוחלט).

דבר שחשוב לדעת: שוק פתרונות החומרה ל-DL, AI מתחיל להשתנות ולפצל דברים ל-2: יש את פתרונות ה-Training (כלומר – הדברים שרצים אצלכם בחברה – אתם "מזינים" אלפי תמונות/וידאו וכו' ומאמנים את המערכת) ויש את החלק של Inference שצריך להתמודד עם העולם האמיתי, והחלק של ה-Inference אמור לכלול פתרון יעודי (כרטיס מיוחד או חלק מלוח אם) שישולב בפתרון החומרה שיותקן אצל הלקוח.

עוד נקודה חשובה: ישנם כל מיני אנשים שממליצים לבצע את ה-Inference על מעבדים. אם אתם רוצים לעשות זאת על מעבדים, קחו את המעבדי EPYC החדשים של AMD – גם תחסכו 40-70% במחיר (תלוי בכמות הליבות) ותוכלו לבחור מעבד עם עד 64 ליבות או 2 מעבדים עם 128 ליבות (שימו לב: אתם צריכים את הסידרה החדשה 7XX2, לא את הישנה 7XX1).

לסיכום: כמו תמיד, אינני ממליץ לשים את כל הביצים בסל אחד. כן, הפתרון של NVidia הוא פתרון מעולה אך הוא פתרון סגור שרץ רק על הכרטיסים של Nvidia. אם אתם מפתחים פלטפורמה או קוד בפלטפורמה או אפליקציה משלכם, תבדקו אם היא עובדת עם OpenCL. אחרי הכל – אינכם יודעים מה הלקוח שלכם ירצה להריץ וחבל למצוא את עצמכם בדקה ה-90 מציעים פתרון שלא יכול לרוץ בתשתית של הלקוח. השוק ישתנה ב-2020 ועוד יותר ב-2021 (לכל החברות "נפתחו העיניים" וכולם רוצים את הרווחים המאוד נאים ממכירות כרטיסים ופתרונות כאלו).

Comments

comments

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.