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SETI@home で CUDA を利用してみる。
Ubuntu 9.10 で BOINC に参加してみる。では、Ubuntu で BOINC を利用して、SETI@home プロジェクトへ参加しました。

BOINC は Windows マシンでも利用できるので、今度は Windows マシンで BOINC を利用してみます。
ただ、Windows マシンで BOINC を利用するだけではつまらないので、「CUDA」を使用した場合としない場合で比較してみます。



CUDA(Compute Unified Device Architecture:クーダ)とは、NVIDIA が提供する GPU(Graphics Processing Unit)向けのC言語の統合開発環境のことです。
CUDA wiki(http://ja.wikipedia.org/wiki/CUDA)よりの抜粋)


ビデオカード(グラフィックカード)には、グラフィック処理を行うために GPU と呼ばれるプロセッサが搭載されています。
この GPU(および 専用のハードウェア設計)によってグラフィックデータが適切に演算処理されるため、3D の画像、映像(主に 3D などのゲームですね。。。)をストレスなく楽しむことができるわけです。
(古いグラフィックカードを利用していると、3D の映像などがカクカクして動くのは、GPU の性能が、映像などの処理に追いついていなかったりするわけです)

最近の GPU は非常に高性能で、グラフィックデータの演算処理だけを行わせておくのはもったいないくらいであり、また、GPU は演算ユニットを多数搭載しているので、並列処理などには強かったりします。
せっかくなので、その GPU をグラフィック以外の処理でも利用してみましょう。。。というのが CUDA の考え方です。


「SETI@home」では、CUDA に対応したグラフィックカードを利用、設定すれば、この CUDA を利用して、解析を行うことができます。
つまり、普段はグラフィック処理をしている GPU が「SETI@home」の解析をしてくれるということです。

グラフィックカードが地球外の知的生命体を探してくれる。。。なんとなく不思議な感じですねww



今回は GeForce GTS 250 (512MB) 搭載のグラフィックカードが安く手に入りましたので、このグラフィックカード(CUDA)を使用した場合と使用しない場合を比較してみます。


では、早速「SETI@home」の解析結果を見てみましょう。
seti_20100504_001.jpg

オレンジの枠で囲まれたタスクが「CUDA」(GPU)の処理、青の枠で囲まれたタスクが通常の CPU の処理になります。
同じタスクで比較できればいいのですが難しいので、「申請された功績値」が近いタスクで比較します。

大きく違うのは、CPU 時間と実際の処理時間。
CUDA なしでは 10時間前後かかって、「申請された功績値」は85前後ですが、CUDA では、数分の CPU 時間で 110前後の「申請された功績値」が獲得できています。
(申請の功績値なので、確定の功績値ではありません、確定した功績値は変わる可能性があります)
実際の処理時間は CUDA なしで 10 ~ 15 時間くらい、CUDA で 30 ~ 40 分くらいです。
実際の処理時間でみても、CUDA が15倍以上効率がいいといえますね。





本来、GPU はグラフィック演算のためのプロセッサです。
BOINC での解析は GPU の一般的な使い方ではありませんし、GPU へ高負荷を与えるので、グラフィックカードにはあまりよろしくないかもしれません。

今回は NVIDIA GeForce を使用しましたが、ATI Radeon でも同様に GPU を利用した解析が可能です。
(GeForce、Radeon ともチップ、ドライバが対応している必要があり、対応していないチップでは動作しません)

また、BOINC のプロジェクト(SETI@home、Einstein@Homeなど)によっては、GPU による解析ができないプロジェクトもありますので、ご注意下さい。
(○○プロジェクトでは、CUDA は OK で ATI は NG、△△プロジェクトでは、CUDA は OK で ATI は OK などというように、対応状況が違います)

CUDA と BOINC に関しては、NVIDIA のサイト( NVIDIA CUDAテクノロジ、科学研究の速度を大幅に向上(http://www.nvidia.co.jp/object/io_1229569300943.html))にも記事があるので、見ておくと面白いですよ。

なお、今回検証した環境は以下になります。
 CPU:GenuineIntel Intel(R) Celeron(R) CPU E1400 @ 2.00GHz (プロセッサ数 2)
 OS:Microsoft Windows Vista Service Pack 2
 GPU:NVIDIA GeForce GTS 250 (512MB) driver: 19107
 BOINC クライアントバージョン:6.10.18



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