четверг, 14 марта 2013 г.

FORSITE RenderBox — решение для распределенных вычислений по приемлемой цене

Заказать FORSITE RenderBox>>

[Пост публикуется на правах рекламы.]
Сейчас, все чаще ставится вопрос об увеличении вычислительной мощности системы. Конечно, можно вооружиться двухпроцессорной станцией, с процессорами Xeon в каждом по 6 вычислительных ядер и 12 потоков (при применении технологии Hyper-Threading). Однако, при таком увеличении вычислительной мощности системы, художники будут стараться максимально увеличить качество получаемого изображения, при этом время, затраченное на визуализацию не будет значительно варьироваться от того что было до увеличения вычислительной мощности. Разве что если вы будете визуализировать сцену без произведенных оптимизаций.
Увеличить производительность визуализатора можно добавлением новых узлов в сеть и настройкой распределенной визуализации в параметрах визуализатора. Такие системы визуализации как mental ray и V-Ray в своем арсенале предоставляют такую возможность, для увеличения скорости процесса визуализации.
В конце прошлого года, я занялся новым большим исследовательским проектом в области распределенных вычислений и визуализации по сети. Многие программные решения, не только системы визуализации, позволяют использовать возможности сети для вычислений. Но основополагающим вопросом является оборудование и его настройка. Конечно, в ЦОД, которые предоставляют услуги по визуализации уже все готово и настроено. Но у многих из них есть свои ограничения или требования к визуализируемому материалу. И многие пользователи хотели бы использовать свои собственные инструменты и оборудование.
Сегодня я хочу представить для вас новое решение от моих старых друзей компании FORSITE — RenderBox. Компания FORSITE уже давно разрабатывает рабочие станции и Hi-End игровые компьютеры, а так же занимается дистрибуцией серверных решений, решила разработать собственное решение для распределенных вычислений и визуализации, но ориентированного на нужды обычного CG художника или инженера. Таким решением и является RenderBox.


16 потоков в компактном корпусе
RenderBox представляет собой четыре компьютера, которые помещены в один системный блок. Каждый из узлов укомплектованы процессором, памятью и жестким диском, объединение производится за счет коммутатора и локальной сети. Каждый узел, может быть использован как при решении нескольких задач, так и в решении одной задачи. Непосредственно сам RenderBox может быть подключен к общей локальной сети или рабочей станции художника, откуда и будут отправляться задания на вычисления или визуализацию.
FORSITE RenderBox внутри. Четыре вычислительных узла в компактном корпусе объединенные локальной сетью.
Одним из самых важных достоинств данного решения, я считаю удобство расширения и увеличения производительности системы. Конечно, можно заказать уже заранее собранное решение, но если вам необходимо будет заменить CPU или увеличить объемы памяти, то RenderBox позволит это сделать без лишних проблем.
Итак, что получает пользователь в базовой конфигурации RenderBox.
Характеристики:
- CPU: 4x Quad Core Intel Core i5-3570 \ 3,4 GHz \ 6Mb L3 Cache
- RAM: 32 Gb \ 1600 MHz \ DDR3 (8x4 Gb)
- HDD: 2 Tb \ 7200 RPM HDD (4x500 Gb)
- Network Router
- OS: Microsoft Windows 7 Pro SP1 x64
Следует отметить, что вы вправе самостоятельно установить свое ПО и системы визуализации, или предоставить эту возможность представителям компании FORSITE. Но учитывая всю специфику решаемых задач, лучше эту операцию выполнить на месте. Помимо этого, стоит заметить, что для таких решений как узлы для визуализации, лучше заранее подобрать систему ведь может потребоваться использовать процессоры с большим количеством вычислительных ядер и технологий Hyper-Threading, например такие процессоры как Intel Core i7 или даже Intel Xeon.
Решение RenderBox поставляется с уже заранее настроенной сетью, и если у вас используются свои настройки сети, вам будет предложено настроить сеть по вашим требованиям. Это особенно важно при применении решения в компании или студии.

В каких областях может быть использован FORSITE RenderBox?
Возможно, многие зададутся вопросом о том, в каких областях может быть использован RenderBox. В принципе, практически во всех, где есть функции вычислений по сети. Начиная от простой визуализации по сети серии кадров и заканчивая вычислениями в динамике и симуляции. В этом разделе, я хочу дать несколько примеров возможных областей, в которых может быть использовано решение RenderBox.
Возможные области применения:
- Распределенная визуализация по сети (mental ray, v-ray, RnderMan, 3delight, finalRender)
- Визуализация анимации по сети (mental ray, v-ray, RenderMan, 3delight, finalRender)
- Распределенная интерактивная визуализация (V-Ray RT CPU, Octane Render (CPU), ARION (CPU).
- Интерактивная визуализация в Autodesk Showcase (CPU)
- Вычисление динамики жидкостей и газов в NextLimit RealFlow
- Симуляция физических явлений в системах САПР
- Вычисления в научных задачах
Как видите, основной упор сделан на применение решения в визуализации, но и при выполнении многих других задач, решение RenderBox может быть применено с успехом.

О соотношении цена\производительность
Конечно, один из важных вопросов, которые волнуют большинство людей – цена. RenderBox является прежде всего доступным большинству пользователей решением. В ряде случаев, двухпроцессорная рабочая станция может стоить гораздо больше, чем RenderBox, при этом, производительность может быть на одном уровне с ним или незначительно превосходить его.
Для сравнения, я собрал информацию по ценам на двухпроцессорные рабочие станции от мировых лидеров и на RenderBox.
- Рабочая станция HP Z820 Xeon E5-2643x2 / 32GB / 1TB - Цена: 164 247 руб
- Рабочая станция HP Z800 Xeon X5647 / 12Gb / 1.5Tb - Цена: 129 896 руб
- Рабочая станция Dell Precision T7600 Quad Core XEON E5-2603x2 / 8GB / 1TB – Цена 108 188 руб
- RenderBox Quad Core Intel Xeon E3-1240x4 / 32 Gb / 120 Gb SSD x4 – Цена 122 287 руб
Как видите, в сравнении с продуктами мировых брендов, RenderBox укладывается в доступный ценовой предел, и при этом может предоставить большую производительность, чем однопроцессорная рабочая станция от конкурентов.
Вас уже, наверное, интересует реальный пример работы RenderBox? Тогда следующий раздел продемонстрирует вам возможности по визуализации сцены средствами 3ds Max 2013 и NVIDIA mental ray renderer.

[Пример] RenderBox и mental ray Distributed Bucket Renderer
В 2011 году, мне довелось поработать над одним небольшим архитектурным проектом, в котором мне предстояло выполнить визуализацию 5 коттеджей. Все было бы хорошо, если бы в то время у меня был более современный компьютер, визуализация сцены в большом разрешении (формат А3/300 dpi) занимала порядка 40 минут, и это по современным меркам крайне долго. Для теста RenderBox, я взял одну из рабочих сцен этого проекта и выполнил визуализацию сначала с помощью одного узла, а затем с помощью всех 4х узлов входящих в RenderBox. Сцена представляет собой экстерьер здания с простым оформлением и без большого количества элементов.
Визуализируемая сцена в финальном варианте после этапа пост обработки.
Результат применения RenderBox с настроенной визуализацией по сети в mental ray оказался впечатляющим, по сравнению с вычислениями на одном узле или отдельно на рабочей станции, с помощью нового решения удается выполнить решение занимавшей ранее задачи значительно быстрее. Наглядно, прирост производительности демонстрирует представленная ниже диаграмма.
Время, затраченное на визуализацию при использовании одного и четырех узлов RenderBox.
После настройки Distributed Bucket Rendering, сцена визуализируется всего 7,5 минут. При этом, участвуют все узлы RenderBox. Конечно, возрастает время подготовки сцены для визуализации, но это объясняется тем, что необходимо распределить все данные между вычислительными узлами и запустить процесс визуализации. В большинстве случаев, этот процесс проходит незаметно и безболезненно.
Параметры для Distributed Bucket Rendering в NVIDIA mental ray renderer на RenderBox выглядит следующим образом.
Параметры DBR в NVIDIA mental ray на FORSITE RenderBox.
Во время процесса визуализации, можно следить за ходом визуализации в диалоговом окне Render Message. Время визуализации и участвующие в вычислениях узлы отображаются в этом диалоговом окне.
Отображение хода визуализации в Render Message: NVIDIA mental ray.
На приведенном выше изображении, показано диалоговое окно Render Message и процесс вычисления карты Final Gather в NVIDIA mental ray. Узел, с которого отправлено задание на визуализацию именуется как Node1, а узлы, участвующие в вычислениях определены IP-адресами и номером порта. По завершению процесса визуализации, в Render Message отображается время, затраченное на визуализацию сцены.
Время, затраченное на процесс визуализации на одном и четырех узлах RenderBox в диалоговом окне Render Message.
Данный пример наглядно показывает, как может быть повышена скорость визуализации средствами NVIDIA mental ray в Autodesk 3ds Max. Аналогичного повышения производительности можно достичь и в mental ray 4 Maya и других системах визуализации поддерживающих вычисления по сети. Но этому вопросу, мы уделим внимание в отдельных постах, посвященным другим визуализаторам.

Расширенная конфигурация RenderBox
Как упоминалось выше, заказчик может подобрать конфигурацию под конкретные задачи и с расширенными возможностями. Ведь реализация с процессором Core i5 это только базовая конфигурация. Но лучше подбирать все компоненты заранее и приобрести уже собранное решение.
Разработчики предлагают на выбор несколько типов процессоров и объемов предустановленной памяти.
На данный момент, для вас доступны следующие модели процессоров:
- Quad Core Intel Core i5 — 3470 3.2GHz, 6M, Ivy Bridge
- Quad Core Intel Core i5 — 3570 3.4GHz, 6M, Ivy Bridge
- Quad Core Intel Core i7 — 3770 3.4GHz, 8M, Ivy Bridge
- Quad Core Intel Xeon E3-1220v2 3.1GHz, 8M, Ivy Bridge
- Quad Core Intel Xeon E3-1245v2 3.4GHz, 8M, Ivy Bridge
- Quad Core Intel Xeon E3-1275v2 3.5GHz, 8M, Ivy Bridge
Все процессоры, рассчитаны на Socket LGA1155 и, по сути, могут быть с легкостью заменены на более производительную модель из представленных выше моделей. Не стоит так же забывать о том, что в каждый RenderBox входит 4 процессора, и выбираются они в количестве четырех штук.
В качестве оперативной памяти, выступают следующие типы модулей памяти:
- 8x4Gb DDR 1600Mhz Двухканальная память Kingston (Max 32Gb)
- 8x4Gb DDR 1600Mhz Двухканальная память Corsair (Max 32Gb)
- 8x4Gb DDR 1800Mhz Двухканальная память Corsair (Max 32Gb)
- 8x8Gb DDR 1600Mhz Двухканальная память Corsair (Max 64Gb)
На каждый узел, устанавливается по 2 модуля памяти, в сумме, их количество равно 8.
Помимо этого, производитель предоставляет возможность по расширению сетевых возможностей RenderBox. Может быть использованы один или два сетевых адаптера на узел и Switch на 5 портов.
Основным носителем, является SSD накопитель объемом от 120 — до 240Gb, опционально, предоставляется возможность установки жесткого диска объемом от 500Gb — до 4Tb, со скоростью вращения дисков 7200Rpm.
Если вы хотите использовать GPU Accelerated визуализаторы, вы можете заказать отдельно установку четырех GPU, по GPU на каждый из узлов, но следует учесть, что можно установить только GPU занимающие один слот.
В плане потребляемой энергии, RenderBox необходимо всего 500W, что очень экономично, по сравнению с развертыванием сети на основе четырех отдельных компьютеров или даже серверов. И конечно, RenderBox может быть установлен под столом или рядом с рабочей станцией художника и бесшумно выполнять свою работу.

Немного дегтя
Как и в любой компьютерной системе, в RenderBox есть свои недостатки, на данный момент, к сожалению, не поддерживаются более производительные CPU с 6-8 ядрами. Такие как Core i7 или Intel Xeon E5, это объясняется тем, что на рынке нет материнских плат форм-фактора Itx для сокета LGA2011, такие платы являются основными элементами RenderBox. Помимо этого, можно выделить и отсутствие нормальной системы мониторинга и управления, здесь возможно придется самостоятельно подобрать удобный для вас инструмент, коих на рынке очень много. Возможно, многим может показаться не настолько высокоскоростной сеть, с помощью которой объединены узлы RenderBox, но уже в скором времени, данный вопрос будет решен, но установка скоростных сетевых устройств, может значительно сказаться на цене итоговой конфигурации.

Как заказать решение FORSITE RenderBox?
Рассмотренное в данном посте решение RenderBox от компании FORSITE, можно заказать, напрямую обратившись к компании и ее специалистам, а так же подобрать конфигурацию и оформить заказ в специальном разделе моего блога.

FORSITE RenderBox>>

FORSITE RenderBox на страницах этого блога>>

До скорой встречи, ваш dimson3d! :)

[Пост публикуется на правах рекламы.]

2 комментария:

  1. Octane Render не работает на CPU, заявляю как лицензионный пользователь)

    ОтветитьУдалить