пятница, 23 ноября 2012 г.

Создаём ферму рендеринга: руководство THG

Да простит меня THG. Ну не могу не перепостить их замечательную статью.

Редакция THG, 11 ноября 2009

Введение

Наверняка вы читали статьи об огромном количестве процессорных часов, потраченных на создание визуальных эффектов и анимации последних фильмов и телевизионных сериалов. Например, время рендеринга мультфильма "Монстры против пришельцев/ Monsters vs. Aliens" составило 40 миллионов часов, "Мадагаскар 2/ Madagascar: Escape 2 Africa" - 30 миллионов часов, а " Звездные войны: Эпизод III - Месть Ситхов/ Revenge of the Sith" - 6,6 млн. часов.





Большое количество телевизионных визуальных эффектов создаётся за промежуток от 30 минут до одного часа на кадр, а множество часов на кадр характерно для полнометражных фильмов. Некоторые кадры с разрешением уровня IMAX с персонажем Devastator/Разрушитель в фильме "Трансформеры 2 Месть Падших/ Transformers 2: Revenge of the Fallen" требовали до 72 часов на кадр. Как же киностудии решают эту проблему? Они используют фермы рендеринга, представляющие собой массив компьютеров с единственной целью рендеринга готовых кадров. Фермы рендеринга используют специальные системы анимации, которые работают на многих выделенных для рендеринга процессорах. Например, Industrial Light and Magic использовала ферму рендеринга с 5700 вычислительными ядрами (плюс две тысячи ядер в машинах аниматоров) при производстве "Трансформеры 2". Даже небольшие студии всего с десятком аниматоров наверняка имеют в своём распоряжении более сотни процессорных ядер. Нужна ли вам ферма рендеринга?

Использование ферм рендеринга не должно и не ограничивается крупными студиями и 3D-художниками. Небольшие студии тоже имеют собственные фермы рендеринга, да и многие аниматоры-фрилансеры. Компьютерные художники тоже могут использовать подобные фермы. Некоторые системы монтажа поддерживают использование дополнительных машин (называемых узлами рендеринга, render nodes) для ускорения рендеринга, причём подобные системы можно расширять до визуализации проектов архитектуры или до цифровых рабочих станций для работы со звуком.


Если вы работаете фрилансером в одной из перечисленных сфер, или компьютерная графика для вас просто хобби, то небольшая ферма рендеринга может существенно повысить вашу продуктивность по сравнению с работой на одной рабочей станции. Небольшие студии тоже могут воспользоваться нашим руководством для сборки своей фермы рендеринга, поскольку мы рассмотрим проблемы масштабирования, энергопотребления и охлаждения.




Домашняя ферма рендеринга фрилансера-художника Jeremy Massey.

Если вы планируете купить новейшую машину, потратив существенные средства на передовое "железо", то подумайте ещё раз. Что будет более эффективным: новейшая и мощнейшая рабочая станция или несколько дополнительных систем, которые вы будете использовать в качестве выделенных узлов рендеринга?

Большинство 3D-программ и приложений композиции поддерживают функции сетевого рендеринга, многие также имеют реализованный в том или ином виде контроллер сетевого рендеринга. Поэтому дополнительными узлами можно управлять с вашей рабочей станции, а сами узлы будут представлять собой просто системные блоки без мыши, клавиатуры и монитора. Добавление клиента Virtual Network Computing (VNC) к каждому узлу позволит управлять ими без дополнительных трат, связанных с установкой многоканального KVM-коммутатора (для клавиатуры, монитора и мыши). Покупка фермы рендеринга

Есть три способа приобретения систем для фермы рендеринга: самостоятельная сборка, заказ локальному сборщику или покупка уже готовых систем. Каждый подход имеет свои преимущества и недостатки, которые мы обсудим в нашей статье. Каждый подход также постепенно увеличивает цену, которая может меняться от невысокой до сумасшедшей.

Дадим полезный совет: убедитесь, что процессоры в вашей ферме рендеринга те же самые, что и в рабочей станции, поскольку между архитектурами процессоров могут наблюдаться различия в рендеринге, что приведёт к небольшим отличиям в финальных кадрах рендеринга. Впрочем, эти потенциальные проблемы совместимости сегодня являются больше исключением, нежели правилом, но знать о них не помешает. В рамках данной статьи мы будем рассматривать узлы рендеринга на архитектуре Intel, хотя их можно легко построить и на процессорах AMD. Самостоятельная сборка узлов рендеринга

Популярным решением для художников-фрилансеров является самостоятельная сборка узлов рендеринга. Преимущества здесь те же самые, что и при самостоятельной сборке ПК, а не покупке системы "с полки": прямой контроль над комплектующими, которые будут использоваться, а также меньшая цена готовой системы. Впрочем, недостатки те же самые: вам нужно самостоятельно заниматься поддержкой системы и заменять вышедшие из строя комплектующие, либо платить стороннему специалисту за обслуживание.



Сегодня имеет смысл брать сразу же корпуса для монтажа в стойку. Вы потратите чуть больше, но экономия места и энергии себя оправдают. Корпус 1U, подобный Supermicro CSE-512L-260, продаётся по цене около $100 и содержит 260-Вт блок питания. Скорее всего, узел рендеринга будет использовать интегрированное графическое ядро, а не раздельную видеокарту, поэтому мы сразу же получаем экономию энергии. Большинство программ 3D-анимации и композиции используют CPU, а не GPU, хотя ниже мы обсудим возможность рендеринга на GPU. Если вам важно, чтобы узлы рендеринга работали максимально стабильно, то берите корпуса с избыточными блоками питания, хотя это существенно увеличит цену.

Что касается самой стойки, то можно потратить деньги и купить профессиональную стойку (одна такая стоит в моём гараже), либо поработать руками и превратить часть вашей мебели с правильными габаритами в стойку для крепления узлов. Можно взять, например, ночной столик RAST или EINA из IKEA, а также пару направляющих Raxxess (которые можно найти в магазине музыкальных инструментов) - и вы сможете сделать всё необходимое при низком бюджете.

Вместо использования стоечных корпусов вполне достойным вариантом будут традиционные корпуса с материнскими платами MicroATX, такие как Antec NSK-1380, или даже barebone-кубики, подобные Shuttle XPC. Корпус-кубик небольшой, при этом можно купить его с маломощным и высокоэффективным блоком питания, да и в ряде случаев такие корпуса можно установить друг на друга. Конечно, вы получите не такую существенную плотность вычислений, как в случае использования стоечных корпусов, но зато для охлаждения можно использовать менее специализированные компоненты, да и для добавления дискретной видеокарты не потребуется riser-карта. Кроме того, данная система сможет выполнять и другие функции, например, её можно использовать в качестве второй рабочей станции, домашнего кинотеатра (HTPC) и т.д.

Выбор материнской платы для системы обычно сложности не представляет (вы можете даже взять одну из моделей дешевле $100 из нашего обзора). Следует отметить, что только у одной из рассмотренных в нём плат есть интегрированное графическое ядро, которое будет необходимо для наших узлов рендеринга (выбирайте один из чипсетов G41/G43/G45 вместо моделей без интегрированной графики). Фактически, если вы не планируете когда-либо устанавливать дискретную видеокарту, вы можете даже взять дешёвую материнскую плату без слота PCI Express (PCIe) x16 (случаи, когда вас может заинтересовать установка дискретной видеокарты в узел рендеринга, описаны ниже). Но вполне вероятно, что вы захотите взять материнскую плату с четырьмя слотами для модулей памяти, а не с двумя.

Что касается памяти, что 4 Гбайт можно считать хорошим началом. Сегодня на рынке можно найти большое количество недорогих 4-Гбайт комплектов (см. наш обзор), поэтому нет причин брать меньший объём памяти. Если вы используете двуядерный процессор, а ваша программа рендеринга 32-битная, то 4 Гбайт дадут почти максимальный объём памяти для каждого ядра (что неплохо, если программа рендеринга не поддерживает многопоточность должным образом). Если же вы используете 64-битную программу рендеринга, то больший объём памяти будет лучшим. Мы, конечно, обсуждаем в данном случае память DDR2, поскольку в данной конфигурации системы вы вряд ли получите преимущество от использования памяти DDR3, а разница в цене между двумя типами памяти увеличивает цену узлов без существенного прироста производительности. Выбор комплектующих для каждого узла

Выбор процессора зависит от двух факторов: сколько вы готовы потратить и что вы хотите получить в итоге. Узлы рендеринга более чувствительны к этим факторам, чем обычные настольные процессоры. Что касается производительности процессоров, то есть определённый уровень, после которого дальнейшее увеличение вычислительной производительности приводит к росту цены, намного превышающему увеличение производительности. Но в случае современных высокоскоростных шин слишком маленький объём кэша у процессора может привести к тому, что он начнёт испытывать "голод" данных. Собственно, именно по этой причине мы не рассматривали процессоры Celeron в качестве low-end вариантов, вместо них мы сразу же начали с low-end двуядерных Pentium.





Использование недорогих двуядерных Pentium может дать вам очень недорогие узлы рендеринга с минимальным ущербом производительности. Обратите внимание на диаграмму производительности Cinema 4D Release 10. На ней нет двуядерных процессоров Pentium и Celeron, но вы можете видеть, что в линейке процессоров Intel есть участки, когда существенный прирост цены даёт очень маленький выигрыш по производительности. То есть определитесь с суммой, которую вы готовы отдать, после чего найдите наиболее производительные процессоры за эту сумму.

Двуядерный процессор Pentium, чуть более быстрый Core 2 Duo или даже low-end Core 2 Quad - всё это хорошие варианты для построения узла рендеринга. На другом конце ценового спектра можно отметить систему на основе Core i7, которая увеличит стоимость всего узла непропорционально увеличению производительности. Впрочем, если вы хотите вложить деньги в расчёте на будущее, рассчитывая на апгрейд процессора (например, на шестиядерную модель) позже, то такой сценарий вполне вероятен.





Для корпуса 1U потребуется соответствующий низкопрофильный радиатор, большинство из которых разработаны таким образом, чтобы продуваться воздухом, идущим от передней части корпуса назад. Данное ограничение по системам охлаждения также ограничивает (или вообще запрещает) возможность разгона узлов рендеринга. Кулер Dynatron P199, приведённый выше, вполне типичен, причём ему по силам справиться и с четырёхъядерными процессорами.

Накопители

Поскольку локальный жёсткий диск будет использоваться для операционной системы и приложений, то выбирайте модель небольшого объёма. Сегодня 80-Гбайт жёсткие диски SATA являются минимальными по объёму на массовом рынке, поэтому их мы и рекомендуем. Впрочем, если вы будете использовать данную рабочую станцию и для работы с цифровым звуком, то лучше будет взять модель на 320 Гбайт или даже на 500 Гбайт.

Вы будете собирать несколько узлов рендеринга, но вам потребуется только один DVD-привод (даже если вы собираете 10 систем). Достаточно собрать первую машину, установить операционную систему и программное обеспечение с обновлениями, после чего использовать Sysprep для очистки регистрационного номера. Затем можно использовать Norton Ghost 14 или другую утилиту работы с образами, чтобы клонировать диски всех последующих компьютеров. Каждая следующая система потребует нового сетевого имени, также вам придётся ввести лицензионный ключ Windows для всех клонированных машин. Это позволяет избежать установки операционной системы, приложений и обновлений на каждый компьютер по отдельности. Если вы будете строить дополнительные узлы на том же "железе" в будущем, то неплохо сделать на одну копию жёсткого диска больше, чтобы хранить её для последующего использования.

Операционная система для ваших узлов должна быть схожей (но необязательно полностью идентичной) операционной системе на вашей рабочей станции. Поскольку 64-битная Windows XP по-прежнему доступна по OEM-каналам, вы можете не рассматривать вариант установки Vista на ваши узлы, теряя память и вычислительную мощность. Если сетевой модуль рендеринга вашего 3D-приложения (и все плагины, которые необходимы модулю рендеринга, включая плагины сторонних разработчиков) поддерживаются под Linux, то можно установить на узлы Linux, что снизит их стоимость. 10 копий Windows XP (для 10 узлов) могут показаться дорогими, но на самом деле это добавляет $140 на узел, что увеличивает цену данных машин до $507 за узел для двуядерных конфигураций и до $629 на узел для четырёхъядерной конфигурации.


Компонент Два ядра Цена Четыре ядра Цена
Корпус Supermicro CSE-512L-260 $95 Supermicro CSE-512L-260 $95
Материнская плата Asus P5B-VM SE $60 Asus P5B-VM SE $60
Процессор Intel Core 2 Duo E7200 $92 Intel Core 2 Quad Q8200 $165
Радиатор Dynatron P199 $31 Dynatron P199 $31
Память Patriot Viper PVS24G6400LLK – (2 Гбайт x 2) $52 Два комплекта Patriot Viper PVS24G6400LLK – (2 Гбайт x 4) $104
Жёсткий диск Seagate Barracuda 7200.10 ST380215A 80 GB $37 Seagate Barracuda 7200.10 ST380215A 80 GB $37
Операционая система Windows XP Pro 64-bit $140 Windows XP Pro 64-bit $140
Итого
$507
$629



В таблице приведена цена в расчёте на узел для двуядерных и четырёхъядерных конфигураций. Цены постоянно меняются, так что таблица дана больше для справки. Рекомендации по конфигурации узлов рендеринга

Если вы планируете установить дома большое число узлов рендеринга, то учтите энергопотребление и охлаждение. Дело в том, что у вас в закрытом пространстве будет работать множество систем, каждая из которых потребляет немало энергии и выделяет немало тепла в очень небольшом пространстве. Подумайте, сколько узлов вы сможете установить в доступное пространство.

Для фрилансера и домашней студии имеет смысл собрать десяток идентичных систем, но при этом следует учитывать энергопотребление. Например, если к вам подаётся 220 вольт с максимальным током 5-8 А, то предельная мощность составит 1100-1760 Вт. Если у вас одновременно будут работать 10 систем, то они должны быть очень эффективными по энергопотреблению. Иначе если кто-то включит чайник или фен в этой же цепи, то пробки довольно быстро выбьет.

Если вам всё же нужно 10 узлов дома, и при этом для питания доступны две электрические сети, то имеет смысл разбить системы на две группы по пять узлов. Но эти пять узлов всё равно будут потреблять большую часть из доступной энергии по каждой линии. При выборе процессора с низким тепловыделением (TDP) данные системы должны потреблять, например, не больше 140 Вт при 100% нагрузке, в зависимости от используемой модели процессора, материнской платы, чипсета и жёсткого диска. Для 10 систем мы получим 1400 Вт, что всё равно очень близко к максимальной нагрузке, которую может выдержать электропроводка типичной квартиры или дома.

После энергопотребления следует рассмотреть проблему охлаждения. Несколько компьютерных систем 1U в тесном пространстве будут выбрасывать сзади большое количество горячего воздуха. Чтобы оптимизировать охлаждение, многие системы используют систему прохождения воздуха от холодных участков к горячим участкам. То есть холодный воздух забирается с одной стороны и выбрасывается с другой. Вы можете реализовать в той или иной степени подобную раскладку и в домашних условиях. Убедитесь, что в передней части стойки доступен холодный воздух, а также осуществите удаление горячего воздуха сзади (то есть убедитесь, что стойка не установлена вплотную к стене).

Нужно подумать и об избыточности. Если один узел выйдет из строя, то вы потенциально потеряете часть своей фермы рендеринга. В принципе, можно построить запасной узел, который можно использовать в подобных ситуациях, но велик соблазн того, что вы просто загрузите его работой как стандартный узел. Где хранить файлы?






В вашей сети с множеством узлов рендеринга важно хранить данные для программного обеспечения в каком-либо месте, но не на рабочей станции, особенно если вы планируете пользоваться рабочей станцией в то время как другие системы будут выполнять рендеринг. Поэтому неплохо купить сетевое хранилище (network attached storage, NAS) или установить небольшой сервер Linux для хранения файлов, чтобы ваша рабочая станция не нагружалась задачей хранения файлов для других систем.

В зависимости от ваших персональных предпочтений, вы можете либо "публиковать" файлы на сервере перед началом рендеринга, либо работать с файлами на сервере всё время. Первый вариант означает, что ваша рабочая станция получит быстрый локальный доступ тогда, когда интерактивность будет важна, а второй вариант приведёт к тому, что вы избежите ситуации с отсутствующими файлами или ошибочными внутренними ссылками при переносе файлов на сервер. Исправлять подобные проблемы во время рендеринга очень утомительно, и если вы не будете аккуратны, то можете потратить часы, пытаясь выполнить рендеринг сцены, после чего вы узнаете, что текстура для сцены отсутствует или у неё некорректная версия.

Если вы не работаете в данное время с вашими 3D-файлами на рабочей станции, то неплохо перенести их на сервер, решая эти потенциальные проблемы. Вообще, неплохо научиться работать со всеми вашими сценами удалённо, чтобы контент автоматически находится на удалённой системе, что позволяет избежать переноса сцен на сервер для выполнения задач рендеринга. Покупка у некрупных сборщиков

Можно пойти и в ином направлении, заказав системы у некрупных локальных сборщиков. Преимуществом будет поддержка со стороны сборщика в случае какого-либо сбоя. Но если вы покупаете ваши системы в онлайне удалённо (а не локально), то вам наверняка придётся отсылать сбойные системы обратно сборщику для ремонта. Кроме того, вы будете ограничены тем "железом", которое предлагает сборщик, а указание ваших собственных конфигураций может поднять цены до весьма высокого уровня, если компонентов не будет в наличии.





Многие сборщики будут косо на вас смотреть, когда вы будете заказывать конфигурации подобного типа, поскольку у них нет опыта сборки ферм рендеринга. Обычно когда сборщики собирают такие системы, они предполагают, что на них будет устанавливаться серверная ОС. Если же вы укажете иначе, то сборщик будет думать о маломощном файловом сервере или сервере транзакций. Но когда вы точно определите свои потребности, то большинство сборщиков смогут собрать узлы рендеринга, которые вы могли бы собрать самостоятельно, но по чуть более высокой цене. Затем, после того как вы получите узлы, вам придётся устанавливать все приложения на каждую систему отдельно или использовать инструменты, которые позволяет распространить образ на несколько машин.

Если ваш выбор - вариант со сборщиком, то откроется несколько новых возможностей. Например, вы сможете заказать шасси 1U, подобные Supermicro SuperServer 6015T, где используются двухсокетные конфигурации на процессорах Xeon LGA 771 в формате 1U, что позволяет установить 16 3,2-ГГц вычислительных ядер в одно шасси. Конечно, при этом блок питания имеет мощность 980 Вт, и при пиковой нагрузке энергопотребление будет очень схоже с конфигурацией десяти "слабых" узлов 1U.

Если вам нужна большая вычислительная мощность в очень компактном пространстве, то несколько систем Supermicro станут хорошей идеей, особенно если ваша виртуальная студия имеет доступ к лучшей электросети, а вентиляция способна справиться с подобной конфигурацией. Но системы Supermicro с высокой плотностью будут сильно нагреваться.





Среди других опций отметим возможность покупки модулей ATXBlade. Модули ATXBlades очень похожи на blade-серверы, которые вы наверняка встречали, однако они используют повсеместно распространённые материнские платы ATX, и их можно конфигурировать как обычные компьютеры. Кроме того, вы сможете упаковать 10 узлов в пространство 8U. С другой стороны, ATXBlade поддерживают ограниченный ассортимент материнских плат и других компонентов. Конечно, вы можете заказать шасси ATXBlade и blade-серверы с материнскими платами без других комплектующих, после чего собрать узлы самостоятельно. Впрочем, в данном случае мы переходим от конфигурации фрилансера к небольшой студии, поскольку цена становится всё более высокой, энергопотребление увеличивается, да и тепловыделение тоже. Модуль ATXBlade потребляет 2000 Вт при 100% нагрузке на CPU и подсистему ввода/вывода что больше, чем можно получить во многих квартирах. Всё же такой вариант более применим для небольших студий. Покупка у крупного производителя

Конечно, существуют крупные производители, специализирующиеся в том числе и на узлах рендеринга. Существенным преимуществом такого варианта будет то, что крупный производитель обладает тренированным штатом технической поддержки для аудитории бизнес-клиентов. У Dell и HP есть специализированные отделы для поддержки задач 3D-анимации, монтажа и программ композиции в том случае, если вы бизнес-клиент (а не домашний пользователь). Бизнес-клиенты могут получить поддержку по телефону в режиме 24/7, а во многих случаях если вы потратили деньги, то можете получить возможность обслуживания и ремонта в течение рабочего дня.




Есть также специализированные производители, подобные Boxx Technologies, которые собирают рабочие станции и выделенные узлы рендеринга ещё с 1998 года. Преимущество Boxx заключается в том, что её компьютеры с самого начала нацеливаются на подобный сценарий использование. Модули renderBOXX используют два четырёхъядерных процессора в одном корпусе, который предназначен для крепления в стойку с другими модулями. Boxx также поддерживает предустановку приложений и контроллеров рендеринга на модули. Пять подобных модулей (80 вычислительных ядер) умещаются в пространстве 4U. Но поскольку каждый из модулей обладает двумя 520-Вт блоками питания, это приводит к максимальному энергопотреблению 1040 Вт на один такой блок. Впрочем, заявленное энергопотребление при 100% нагрузке составляет 414 Вт на модуль с двумя 130-Вт процессорами Xeon 5580, но большинство систем Boxx поставляется с менее мощными CPU. Конечно, недостаток здесь тот, что цена подобных систем начинается примерно с $5000 за модуль, то есть за 80-ядерный блок вы заплатите $25 000.





Многие производители, ориентированные на бизнес-клиентов, могут продать low-end серверы 1U в конфигурации, специализированной для вашей фермы рендеринга. Среди примеров подобных систем можно привести линейки HP ProLiant DL120 и 320 или Dell PowerEdge R200, если настроить эти серверы с подходящим объёмом памяти и операционной системой. Впрочем, серьёзные вычислительные конфигурации высокой плотности от этих производителей становятся непомерно дорогими, да и они выходят за рамки разумных спецификаций, которые подошли бы домашнему пользователю. Разве что для крупнейших студий они хорошо подойдут. Подобные системы также разрабатываются с учётом вентиляции серверной комнаты, они не предназначены для развёртывания в домашних условиях. Конечно, монолитная стойка из high-end blade-серверов в углу домашнего офиса выглядит впечатляюще, но цена выше $45 000 отбивает всё желание. Рендеринг на основе GPU

При использовании программного рендеринга графический процессор в ваших узлах рендеринга не оказывает влияние на производительность или качество картинки. Вы можете вполне успешно использовать интегрированный GPU или недорогую дискретную видеокарту для массового рынка, но и ими вы будете пользоваться редко, поскольку подключаться к узлам рендеринга вы будете, в основном, через клиента VNC.

Впрочем, если вы всё же планируете использовать рендеринг на основе GPU, вам нужно продумать установку видеокарты, которую будет поддерживать программу рендеринга в каждом узле. Если вы используете Nvidia Gelato, решение Nvidia для 3D-рендеринга на основе GPU, то можно использовать любую видеокарту уровня GeForce FX 5200 или выше, хотя Gelato Pro требует установки Quadro FX.

Но поддержка Gelato сегодня уступает своё место разработке Compute Unified Device Architecture (CUDA). На временном промежутке между CUDA и OpenCL вполне можно ожидать некоторую поддержку ускорения вычислений рендеринга (а также симуляции и динамики) на основе GPU в ближайшем будущем. Если раньше все эти вычисления выполнялись на CPU, то часть вычислений, хорошо выполняющихся на GPU (в частности массивные операции с плавающей запятой), снимаются с центрального процессора и передаются на GPU. Это примерно то же самое, что можно было сделать несколько лет назад с выделенными цифровыми сигнальными процессорами (ЦСП, DSP) на картах, подобных ICE BlueICE, за исключением того, что в данном случае используются массово распространённые GPU, а не более дорогие ЦСП или специализированные процессоры.

Однако самое плохое в этом то, что рендеринг (или ускорение) на основе GPU всё ещё находится в младенческом состоянии. Если вы считаете, что в будущем сможете сделать переход на рендеринг на основе GPU, то важно соответствующе спланировать покупку тех же корпусов 1U, что мы уже обсуждали выше. Неплохо сразу же приобрести соответствующие riser-карты PCIe x16, чтобы можно было сделать апгрейд позже. Конечно, это также означает, что материнские платы в ваших узлах рендеринга должны быть оснащены, как минимум, одним слотом x16 PCIe. Контроллеры рендеринга

В большинстве случаев приложения 3D-моделирования или композиции уже содержат встроенную поддержку сетевого рендеринга. Например, LightWave предлагает поддержку ScreamerNet, 3ds Max включает Backburner (который также использует и Combustion), Maya содержит Maya Satellite, а After Effects - Render Queue. Но одновременная работа всех необходимых раздельных контроллеров рендеринга на каждом из ваших узлов - это всё же пустая трата системных ресурсов. Да и ограничения штатных менеджеров рендеринга весьма многочисленны, они могут позволять или не позволять отслеживать состояние отдельных систем для проверки хода процесса рендеринга или целостности кадров на отдельных системах, а также могут не сообщать о случаях краха узлов.








Чтобы эффективно управлять несколькими системами и несколькими рендерами, рекомендуется использовать централизованные контроллеры рендеринга. Сегодня можно найти несколько приложений, которые позволяют управлять множеством программ с одного контроллера рендеринга. Перечислим немногие: Qube!, ButterflyNetRender, Deadline, Rush и RenderPal - всё это коммерческие продукты. Более того, можно найти буквально десятки условно-платных (shareware) и бесплатных контроллеров рендеринга, некоторые доступны и с открытым исходным кодом. Простое углубление в различные функции разных контроллеров рендеринга достойно отдельной статьи. Достаточно сказать, что большинство контроллеров активно отслеживают выходные данные систем, проверяют целостность выходных кадров и оповещают вас о завершении работы. Некоторые контроллеры даже поддерживают такие функции, как отправка SMS-сообщений. Более продвинутые решения поддерживают удалённое управление, расстановку приоритетов и самостоятельно могут выполнять задачи локальной настройки.

При покупке контроллера рендеринга в первую очередь смотрите, поддерживает ли данное решение программное обеспечение, которое вы планируете использовать. Затем оценивайте функции, которые вам нужны, и сравнивайте бюджеты. Вычислительные узлы для рабочей станции для работы со звуком


Если вы работаете с цифровым звуком, а не с 3D- и 2D-рендерингом, то добавление дополнительных систем к основной рабочей станции может стать привлекательным вариантом, если вы планируете использовать большое количество виртуальных инструментов для работы в реальном времени. Виртуальные инструменты могут использоваться разные, от синтезаторов, подобных Reaktor 5, до программных сэмплеров, таких как HALion 3. Эффект-процессоры в виде плагинов могут выполнять широкий спектр задач от реверберации и выравнивая до обработки голоса и других типов расширенной обработки звука. Программные синтезаторы и эффекты, как известно, интенсивно нагружают процессор. Между тем программным сэмплерам нужно передавать большое количество потоков звуковых данных с жёсткого диска на ваше акустическое оборудование ввода/вывода, накладывая при этом эффекты, так что подобная работа более интенсивна по операциям ввода/вывода, чем 3D-рендеринг, и при этом производится больше случайных доступов, чем в таких задачах, как монтаж видео. Любой программный пакет может быстро загрузить систему до предела. А одновременная обработка звука и видео ещё более требовательная.





Самый простой способ добавить вычислительный узел к вашей рабочей станции для работы со звуком заключается в покупке готового устройства - например, Muse Research Receptor. Купите подобную систему, установите её в сеть, установите на ней нужные плагины, после чего вы сможете снимать нагрузку с основной системы. Такая конфигурация сразу же даст прирост по производительности, а чтобы заставить её работать, не требуется никакой расширенной доработки. Прекрасный вариант для музыканта, не очень "дружащего" с компьютерами. Впрочем, модули Receptor стоят довольно дорого, особенно с учётом "железа", которое вы получаете. Стандартный Receptor 2 представляет собой компьютер на основе Linux с одноядерным 2,7-ГГц процессором, 4 Гбайт памяти и 250-Гбайт жёстким диском, аудио-интерфейсом и собственной host-системой Linux VST. Сколько это стоит? Около $2000. Модуль Receptor 2 Pro использует двуядерный процессор и более ёмкий жёсткий диск, но вам придётся заплатить где-то на $600 больше.

Для технически подкованных энтузиастов с ограниченным бюджетом имеет смысл посмотреть на другие решения. Без звуковой карты основа Receptor 2 соответствует обычному недорогому ПК дешевле $400, а начинка Receptor 2 Pro обойдётся дешевле $600.

Если вы готовы потерять выделенные клавиши управления на передней панели, то можете следовать такому же подходу, какой выбрали мы для построения узлов рендеринга. Установите на узел FX-Max FX Teleport, а с основной рабочей станции вы сможете добавлять плагины, которые будут работать на узле. Узлу не требуется каких-либо сложных вариантов ввода/вывода для звука, поскольку FX Teleport будет обмениваться звуком по сети с вашей рабочей станцией.

Есть и другие решения, такие как ipMIDI, которые позволяют передавать MIDI по Ethernet или синхронизировать несколько рабочих станций вместе намного дешевле, чем системы Muse Research. Впрочем, в данном случае вы можете потратить дополнительные деньги на лицензии программного обеспечения для рабочих станции и на плагины VST, в то время как использование FX Teleport позволяет этого избежать. В любом случае, вы можете легко собрать менее дорогую систему, которая легко обойдёт по производительности доступные модули Receptor. Как насчёт четырёхъядерного вычислительного блока? Разница в производительности

А теперь настало время поговорить о числах. Мы предполагаем, что вы планируете покупать рабочую станцию. Но во что лучше вложить деньги: в более быструю рабочую станцию или сэкономить на "железе" рабочей станции и купить внешний узел рендеринга или даже пару?




Диаграмма теста CineBench показывает довольно линейный прогресс при увеличении вычислительной мощности CPU. Два нижних процессора демонстрируют непонятное падение производительности xCPU (xCPU - когда CineBench работает в многопоточном окружении, запуская столько потоков, сколько имеется вычислительных ядер), поскольку они относятся к двуядерным моделям. Информация на диаграмме позволяет прикинуть, сколько даст производительности добавление одного или двух узлов рендеринга.

Допустим, ваша рабочая станция использует процессор Core i7-940, который даёт результат CineBench 14 544. За разницу в цене между этим процессором и Core i7-965 Extreme вы можете купить целый узел рендеринга на основе Core 2 Duo E7200, который даст комбинированный результат в CineBench 19 762, намного превосходя производительность Core i7-965. Если же ваша рабочая станция будет использовать процессор Core i7-920, то сэкономленные деньги позволят вложить в узел рендеринга ещё больше, что позволит использовать процессор Core 2 Quad Q9550, а комбинированный результат CineBench будет 24 389, что очень близко к удвоению производительности.

Другое преимущество в использовании нескольких узлов рендеринга заключается в том, что они могут выполнять рендеринг в то время когда вы работаете за основной рабочей станцией, сохраняя полную интерактивность и ресурсы процессора для других задач, когда узлы рендеринга будут заниматься своей работой. Для сложных проектов такие возможности оказываются весьма важными. Заключение

В нашей статье мы попытались рассмотреть основные особенности, касающиеся построения собственной фермы рендеринга. Будем надеяться, что наша информация окажется полезной. Конечно, комплектующие, приведённые в статье, постоянно устаревают, но общие принципы должны оставаться актуальными ещё несколько лет. Мы планируем следить за этой темой и представлять обзоры рабочих станций и узлов рендеринга в будущем.

КОНЕЦ СТАТЬИ Координаты для связи с редакцией:Общий адрес редакции: thg@thg.ru;
Размещение рекламы: Roman@thg.ru;


Комментариев нет:

Отправить комментарий