Почему GLSL очень редко используют для GPGPU?

Question

[Marchevsky]

Хочу задать программистам давно мучащий меня (программиста с меня не вышло) вопрос.

Некий товарищ когда-то выложил топик о сравнении OpenCL, CUDA, GLSL, OpenMP. В тестах, проведенных там скорость вычислений на Radeon с использованием GLSL была наивысшей. Потенциал видеокарт ATI нераскрыт из-за неоптимизированности OpenCL, в то время как GLSL показывает себя лучшим образом.

Кроме того, есть вот такое Видео, где демонстрируемая скорость GLSL вычислений на GTX570 даже чуть-чуть превышает «скорость Куды».

Кроме того, GLSL вычисления используется в WebGL: WebGL Path Tracing, Fluid Simulation.

Исходя из всего этого становится ясно, что на GLSL можно вычислять физику и рендерить трассировкой пути.

Допустим, в GLSL нету сложных функций — так их же можно вычислить через простые?

Допустим, производители коммерческих программ по договорренности с производителями железа продвигают определенную платформу для вычислений, но дело обстоит так даже в OpenSource программах.

GLSL работает на всех ОСях и на всех видеокартах.

Чего только не используют: PhysiX, CUDA, FireStream, OpenCL а вот ускорение вычислений на GLSL почти ничего не слышно.

Answer 1

[xanep]

Потому что GLSL(+OpenGL) предназначен для отрисовки картинки. Чтоб делать параллельные вычисления с помощью OpenGL+GLSL, нужно изгаляться, представлять данные в виде текстуры, а все вычисления — как блендинг текстур. Это примерно как вырезать гланды через попу. OpenCL же был создан как стандарт, аналогичный OpenGL, но не для отрисовки, а для параллельных вычислений.
Вот эта статья ответит на все ваши вопросы habrahabr.ru/post/72247/
Особенно обратите внимание на врезку (3-й абзац), там написано почему редко используются OpenGL+GLSL. Ну а в конце статьи написано почему OpenCL такой медленный на видеокартах ATI. Думаю, что OpenCL уже сейчас должен работать хорошо на новых видеокартах от ATI (либо будет в ближайшем будущем).

Comments

[Marchevsky]

спасибо!

[Marchevsky]

Ну, идею понял. На GLSL можно написать программу, но для нее необходимы знания OpenGL, DX, и понимание как работает графический процессор с данными. OpenCL, CUDA берут эти сложности на себя.

[xanep]

Чтоб еще немного разложить по полочками что есть что…
Есть всего 2 библиотеки для программирования 3D графики — OpenGL и DirectX, которые частично или полностью реализованы аппаратно. В каждой из этих библиотек используется свой язык программирования шейдеров — GLSL в OpenGL и HLSL в DirectX.
GLSL — расшифровывается OpenGL Shading Language.
HLSL — расшифровывается High Level Shading Language.

Вообще есть достаточно типичный путь развития технологий, завязанных на железо. Выпускает какая-то компания1 железку и предоставляет язык/библиотеку для программирования под эту железку. Компания2 выпускает аналогичную железку и свой язык/библиотеку для программирования под их железку. Еще могут быть компании 3,4,5… В итоге программисты не очень радуются жизни, сообщают компаниям производителям железок, что они офигенны, сделали классные технологии, но очень хотелось бы писать единый код, который будет работать на всех компьютерах. В итоге компании 1 и 2 садятся вместе и придумывают стандартный единый язык/библиотеку, которая должна работать с их железками и обещают в будущем выпускать железки, которые поддерживают этот язык/библиотеку. Программисты очень радуются созданию стандартного языка/библиотеки, но она не работает на старом железе, да и компании 3,4,5 как-то не спешат переходить…
Думаю, это вам должно напоминать текущую ситуацию с программированием GPGPU. Есть CUDA от NVidia, есть стандартизированный OpenCL. CUDA будет всегда работать немножко быстрее чем OpenCL на карточках NVidia, так как это родная технология. Но с точки зрения программистов, OpenCL наиболее привлекателен как стандартная технология, которая обязана работать везде и всюду (по крайней мере в будущем так будет).

[Marchevsky]

благодарю за просветление :)

[stalkerg]

Только не OpenGL и DirectX, а OpenGL и Direct3D ;) Замена DirectX это скорее SDL, Allegro и т.п.

[xanep]

Да… на хабре за каждым словом надо следить, а то и через пол года ткнут носом в малейшие неточности :)

Answer 2

[BrainHacker]

Попробую ответить так: GLSL не используют, потому что это не нативная технология производителей. Для Nvidia нативной является CUDA, для AMD — Intermediate language (а не OpenCL). На Intermediate language пишется по сути тот же шейдер. Сравнений по скоростям привести не могу, так как не писал на GLSL.

Comments

[Marchevsky]

Не могу составить логическую цепочку. Ну допустим, не нативная технология. Зато от него могло быть много толку? Если верить тестам, то особенно для видеокарт ATI.
Может дело не в технических особенностях? Может эту технологи просто подзабыли, не считают «серьезной», может «пиар Куды» способствовал непопулярности GLSL?

[BrainHacker]

Насколько я понял, GLSL-шейдер компилируется в код, написанный на Intermediate language. Собственно, вопрос: зачем писать шейдер на GLSL, если его можно написать на Intermediate language? По трудоемкости это одинаковые операции, зато Intermediate language имеет больше возможностей.
В последнее время AMD доточила свой компилятор OpenCL, так что и он теперь выдает очень даже неплохие результаты по сравнению с шейдерами.
Просто AMD пиарит OpenCL, про Intermediate language (равно как и про GLSL) она почти не упоминает.

[Marchevsky]

Intermediate language работает только AMD, а GLSL — на всех карточках. В этом смысл.

[BrainHacker]

Согласен. Но если GLSL — надстройка над Intermediate language, то этот код должен компилироваться во время выполнения программы. Поэтому все зависит от компилятора. Зная, как ребята из AMD написали компилятор для OpenCL, я не думаю, что их компилятор GLSL создаст код лучше, чем напишет человек.

[stalkerg]

GLSL нативно компилируется во внутреннее представление. Intermediate language — совсем другая вещь. OpenCL к слову то же.

Answer 3

[megalol]

Никому не нужен константный прирост скорости, его можно добиться посидев ничего не делая.
Есть более важные вещи — инструментарий, сообщество, библиотеки и реюзабельность кода. CUDA бьет всех по всем фронтам, и дело не в пиаре

Answer 4

[Robotex]

Потому что во-первых, это сложнее, а во-вторых, медленнее, чем предназначенные для GPGPU либы.

Comments

[Robotex]

Вообще, я проводил тесты и GLSL был медленнее, чем CUDA и OpenCL. Хотя, может быть я где-то нарушил чистоту эксперимента.