Tachyon (mjukvara)
| Originalförfattare | John E. Stone |
|---|---|
| Skrivet i | C |
| Typ | Programvara för strålspårning / 3D-rendering |
| Licens | BSD-3-klausul |
| Hemsida |
Tachyon är en parallell/multiprocessor ray tracing programvara. Det är ett bibliotek för parallellstrålespårning för användning på parallella datorer med distribuerat minne, datorer med delat minne och kluster av arbetsstationer. Tachyon implementerar renderingsfunktioner som omgivande ocklusionsbelysning, skärpedjupsfokusskärpa, skuggor, reflektioner och annat. Det utvecklades ursprungligen för Intel iPSC/860 av John Stone för hans MS-avhandling vid University of Missouri-Rolla. Tachyon blev därefter en mer funktionell och komplett strålspårningsmotor, och den är nu inkorporerad i ett antal andra programvarupaket med öppen källkod som VMD och SageMath . Tachyon släpps under en tillåtande licens (ingår i tarballen).
Evolution och funktioner
Tachyon utvecklades ursprungligen för Intel iPSC/860 , en parallelldator med distribuerat minne baserad på en hypercube interconnect-topologi baserad på Intel i860, en tidig RISC-processor med VLIW-arkitektur och . Tachyon skrevs ursprungligen med Intels proprietära NX-gränssnitt för meddelandeöverföring för iPSC-serien, men det portades till de tidigaste versionerna av MPI kort därefter 1995. Tachyon anpassades för att köras på Intel Paragon-plattformen med Paragon XP/S 150 MP på Oak Ridge National Laboratory. ORNL XP/S 150 MP var den första plattformen som stöddes av Tachyon som kombinerade både storskaliga distribuerade minnesmeddelanden som skickas mellan noder och multithreading av delat minne inom noder. Anpassning av Tachyon till en mängd olika konventionella Unix-baserade arbetsstationsplattformar och tidiga kluster följde, inklusive portering till IBM SP2. Tachyon inkorporerades i PARAFLOW CFD -koden för att möjliggöra in-situ volymvisualisering av överljudsförbränningsflöden utförda på Paragon XP/S vid NASA Langley Research Center, vilket ger en betydande prestandavinst jämfört med konventionella visualiseringsmetoder för efterbearbetning som hade använts tidigare. Från och med 1999 införlivades stöd för Tachyon i det molekylära grafikprogrammet VMD , och detta inledde en pågående samutveckling av Tachyon och VMD där många nya Tachyon-funktioner lades till specifikt för molekylär grafik. Tachyon användes för att återge den vinnande bildillustrationskategorin för NSF 2004 Visualization Challenge. 2007 lade Tachyon till stöd för omgivande ocklusionsbelysning, vilket var en av funktionerna som gjorde den allt mer populär för molekylär visualisering i samband med VMD. VMD och Tachyon anpassades gradvis för att stödja rutinmässiga visualiserings- och analysuppgifter på kluster, och senare för stora petaskala superdatorer. Tachyon användes för att producera figurer, filmer och Nature- omslagsbilden av atomstrukturen av HIV-1-kapsiden löst av Zhao et al. 2013, på Blue Waters petascale superdator vid NCSA, U. Illinois. Både CPU- och GPU-versioner av Tachyon användes för att återge bilder av SARS-CoV-2-virion, spikprotein och aerosoliserat virion i tre separata ACM Gordon Bell COVID-19-forskningsprojekt, inklusive det vinnande projektet vid Supercomputing 2020, och två finalister projekt på Supercomputing 2021. [ citat behövs ]
Används vid parallellberäkningsdemonstrationer, utbildning och benchmarking
Delvis på grund av dess portabilitet till ett brett utbud av plattformar har Tachyon använts som ett testfall för en mängd olika artiklar om parallell datoranvändning och kompilatorforskning.
1999 hjälpte John Stone Bill Magro med anpassningen av Tachyon för att stödja tidiga versioner av OpenMP-direktivbaserad parallell datorstandard, med hjälp av Kuck och Associates KCC-kompilator. Tachyon visades som en demo som utför interaktiv strålspårning på DEC Alpha-arbetsstationer med KCC och OpenMP.
År 2000 förvärvade Intel Kuck and Associates Inc., och Tachyon fortsatte att användas som en OpenMP-demonstration. Intel använde senare Tachyon för att utveckla en mängd olika programmeringsexempel för sitt parallella programmeringssystem för Threading Building Blocks (TBB), där en gammal version av programmet fortsätter att införlivas som ett exempel till idag.
2006 valdes Tachyon ut av SPEC HPG för att ingå i SPEC MPI 2007 benchmark suite.
Utöver Tachyons typiska användning som verktyg för att rendera bilder av hög kvalitet, troligen på grund av dess portabilitet och inkludering i SPEC MPI 2007, har den också använts som ett testfall och jämförelsepunkt för en mängd olika forskningsprojekt relaterade till parallell rendering och visualisering, molnberäkning och parallellberäkning, kompilatorer, runtime-system och datorarkitektur, prestandaanalysverktyg och energieffektivitet för HPC-system.
Se även
externa länkar
- Tachyon Parallell/Multiprocessor Ray Tracing System webbplats
- Tachyon ray tracer (inbyggd i VMD)
- John Stones MS-avhandling som beskriver de tidigaste versionerna av Tachyon
