Jorji Nonaka Professor Visitante. Engenharia Naval e Oceânica

Transcrição

1 Jorji Nonaka Professor Visitante Engenharia Naval e Oceânica

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3 IBM Personal Computer (PC) 30 anos (12/08/1981) IBM PC Model bit MHz Máx. 256KB CGA (Color Graphics Adapter) 16KB Texto: 80 x 25 Gráfico 320 x 200 (4 cores) 640 x 200 (2 cores)

4 Mainframes IBM System 360 (1964~) IBM System 370 (1970~)

5 Intel 8080 (1974) Início da era do PC 1975: MITS Altair Kit (8080 e Memória de 256 bytes) 1977: Apple II 8-bit MHz Modo texto: 40 x 24 monocromático Modo gráfico: 280 x 192 (4 cores)

6 Computação móvel (2011) Apple iphone 4 ios (Derivado do Mac OSX)

7 Apple (2011) Apple Chief Executive Officer Steve Jobs, who co-founded the company at the age of 21, was ousted by the board in When he returned 12 years later, Apple had run up $1.86 billion in losses over two years. It was 90 days away from bankruptcy.

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9 FLOPS Floating point number operations per second Mega Giga Tera Peta Exa Zeta INPE Tupã (35º) Max. 258 Tflops 205 Tflops (Linpack) R$ 50 milhões

10 Supercomputador Cray-1 (1976) Seymour Cray US$ 5 ~ 8 millions 80MHz 160 MFlops Cray X-MP (1982) 0.8 GFlops Cray-2 (1985) 1.9 Gflops Freon líquido

11 Evolução do Hardware anos Ano Modelo CPU Clock Memória Preço 1976 Cray-1 80 MHz 8 MB US$ 5~8 Millions 2011 iphone MHz 512 MB US$ 800

12 Desempenho Linpack Benchmark Conjunto de rotinas em Fortran Rotinas para resolver sistema de equações lineares Ax = b Matriz quadrada N x N 2 3 N3 + 2N 2 operações de ponto flutuante (dupla precisão) Modelo Código Matriz MFlops Ano Cray-1 Fortran 100 x iphone 4 C 1000 x Sources:

13 Cray-1 (FPGA Xilinx Spartan-3E) Escala 1/10 Compatibilidade Binária Cycle-accurate Cray-1

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15 Top500 (Junho 2011) 34º INPE Tupã Cray XT6 12-core 2.1 GHz Cores Tflops (Linpack Benchmark) 167º NACAD/COPPE/UFRJ Sun Blade x6048, Xeon X Ghz 6464 Cores Tflops (Linpack Benchmark)

16 Rede Galileu CENPES-Petrobras 14 universidades Instituições Âncoras Universidade Federal do Rio de Janeiro (Coppe/UFRJ), Universidade de São Paulo (USP), Pontifícia Universidade Católica (PUC-Rio) Universidade de Alagoas (Ufal) Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA) Instituições Satélites Universidade Federal do Pernambuco (UFPE)

17 Rede Galileu (USP) Tanque de Provas Numérico Simulação Numérica Visualização

18 Grade-BR (USP) Computadores de Alto Desempenho Cluster 1: 192 blades X6175 (15 Tflops) 1536 cores Intel Nehalem 2.8GHz 4.5 TB RAM Cluster 2: 16 servers X cores AMD Shangai de 2.66GHz (2TFlops) 1 TB de memória RAM 8 nvidia Tesla S1070 (30TFlops)

19 Visualização 4D (USP) 7,38 x 2,8m (Tela de vidro) dois projetores WUXGA (1920x1200) Plataforma móvel integrada (6 graus de liberdade)

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21 Brasil (Década de 80) Embraer IBM Vector Supercomputer An arm of the Brazilian Air Force It is in the missile-for-export business Sonda IV (Intermediate-range nuclear-capable missile) US Department of Commerce ( Computer Tiers Tier 2: Brazil, Tier 3: China, India, Russia, Tier 4: Iran, Iraq, Libya, North Korea

22 Brasil (2011) US Department of Commerce Tier 1 Countries Brasil Tier 3 Countries Afghanistan, Albania, Algeria, Andorra, Angola, Armenia, Azerbaijan, Bahrain, Belarus, Bosnia & Herzegovina, Cambodia, China (People's Republic of), Comoros, Croatia, Djibouti, Egypt, Georgia, India, Iraq, Israel, Jordan, Kazakhstan, Kuwait, Kyrgyzstan, Laos, Lebanon, Macau, Macedonia (The Former Yugoslav Republic of), Mauritania, Moldova, Mongolia, Morocco, Oman, Pakistan, Qatar, Russia, Saudi Arabia, Serbia and Montenegro, Tajikistan, Tunisia, Turkmenistan, Ukraine, United Arab Emirates, Uzbekistan, Vanuatu, Vietnam, and Yemen.

23 Embraer ERJ Jatos regionais (ejets) ERJ 195 ERJ 190 ERJ 175 ERJ ERJ 190 CFD (Computational Fluid Dynamics) do winglet

24 Mitsubishi MRJ (Mitsubishi Regional Jet) YS-11 Nippon Aircraft Manufacturing Corporation Turbo-hélice 1962 ~ 1974 VASP

25 Mitsubishi MRJ YouTube (

26 Mitsubishi MRJ

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28 2ª. Guerra (1939~) Controle do espaço aéreo Projeto Whirwind (Simulador de voo) Sistema SAGE de defesa contra ataques nucleares Vector displays e light pen Antonio Bajuelos, Universidade de Aveiro

29 Evolução do Display Vector Displays Adaptação de osciloscópios 1974 Evans and Sutherland Picture System Tennis (1958) Osciloscípio e Computador analógico SpaceWar on DEC PDP-1 (1961) Antonio Bajuelos, Universidade de Aveiro

30 Sketchpad (1963) Ivan Sutherland (MIT PhD Thesis) Editor Gráfico Interativo Modelagem hierárquica Antecessor do CAD moderno Antonio Bajuelos, Universidade de Aveiro

31 Sistema CAD comercial 1964 GM DAC-1 IBM 704 (Vacuum tube computer) Design Augmented by Computer Antonio Bajuelos, Universidade de Aveiro

32 Anos 70 Ivan Sutherland Digitalização do carro (próprio) Antonio Bajuelos, Universidade de Aveiro

33 DEC VAX (1976~) DEC: Digital Equipment Corporation Compaq HP VAX: Virtual Address Extension Extensão para 32-bits (em relação ao PDP-11 de 16-bits) BRL-CAD Ballistic Research Laboratory (US Army Research Lab.) Solid Modelling CAD BRL-CAD on PDP-11 DEC VAX

34 1997 DEC Rendering Cluster 160 WorkStations DEC Alpha 433 MHz Simulação e Renderização do Oceano Composição de Imagens Linux Journal 2/1998

35 CPU Rendering Filme Titanic ( Digital Domain) Linux Journal 2/1998

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37 Processadores Gráficos SGI: Silicon Graphics Inc. Hardware Accelerated Graphics (1990~) 24-bit Raster Graphics Real-Time Gouraud Shading Z-Buffer (No texture mapping) SGI Reality Engines Silicon Graphics Reality Engine (1994) Real-Time Texture Mapping Nintendo 64 (1996) 64-bits SGI Reality Control Processor 62.5 MHz

38 Workstation Gráfica SGI Sun Oracle Sun PGX

39 GPU (Processador Gráfico) nvidia GPU (1997~)

40 GPU Graphics Processing Unit nvidia GTX480 3,2 Bilhões de transistores 1.6 Bilhões de triângulos por segundo (Renderização) Adaptação do trabalho apresentado em

41 AGP (1996~) Accelerated Graphics Port 32-bits 66MHz 1x (266MB/s) AGP 1.0 (1996) 1x, 2x AGP 2.0 (1998) 2x, 4x AGP 3.0 (2002) 2x, 4x, 8x

42 PCI Express (2002~) PCI Express 1.0 (2002) PCI Express 2.0 (2007) PCI Express 3.0 (2010) PCIe x1, x4, x8, x16 x1 (cada direção): v1.x: 250 MB/s (2 Gbps) v2.x: 500 MB/s (4 Gbps) v3.0: 1 GB/s (8 Gbps) x16 (cada direção): v1.x: 4 GB/s (32 Gbps) v2.x: 8 GB/s (64 Gbps) v3.0: 16 GB/s (128 Gbps) PCIe x4 PCIe x1 PCI 32-bits PCIe x16

43 CPU e GPU

44 CPU e GPU Arquitetura Intel (Familia Core ix) Fev Memória Primária Placa Gráfica

45 Memória e CPU Memória Secundária Memória Terciária

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47 nvidia Quadro Manufacturing and Design Autodesk AutoCAD NavisWorks Bentley Microstation Dassault Systemes SolidWorks CATIA ANSYS

48 nvidia Quadro nvidia Quadro processadores CUDA 512 MB DDR3 (64-bits) 2560 x 1600 nvidia Quadro processadores CUDA 6 GB DDR5 (384-bits) 2560 x 1600 (Dual)

49 Filmes (Fotorealismo) Final Fantasy: The Spirit Within (2001) Photorealistic Characters Visual Effects Render farm (960 Pentium III 933MHz) US$ 130 million US$ 32 million Avatar (2009) Photorealistic 3D Characters Photorealistic 3D World Visual Effects (GPU Rendering) nvidia Quadro e Tesla