[并行运算利器 认识NVIDIA CUDA]

串行计算是指在单个中央处理器单元上对数据进行处理，并行计算是相对于串行计算来说的，其在时间和空间上都比串行计算效率更高，时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。CPU就是串行计算的代表，当然我们也看到其向并行计算发展的趋势，比如目前的双核、四核CPU。

如果我们把这个概念放到GPU身上，会有惊人的发现：“核”数已经不再停留在个位，中低端的8600GT已经具备32个流处理器，而高端的9800GTX拥有128个，最新的顶级旗舰GTX280则达到了恐怖的240个！从规格上看GPU拥有比CPU更强的计算实力，虽然GPU不可能全面取代CPU的功能，但和早期的3D计算需要大量CPU辅助一样，GPU可以在众多的应用中发挥出远非CPU所能及的性能。

从本质上来说，CUDA(Compute Unified Device Architecture)是计算统一设备架构的简称，它是一种专用的编程界面，可以让不同的软件开发商提高NVIDIA最新核心的并行处理能力，这项技术能让GPU核心同步协调的进行计算，速度可提升是传统方式的100倍。另一方面，首个C编译GPU完善的开发环境让开发者拥有了新的解决方案，一些复杂的计算例如产品设计、数据分析、技术处理、游戏物理应用等方面现在都是游刃有余。

采用CUDA技术的GPU提供了专门用于计算的各项功能，包括并行数据高速缓存器，让最新一代的多个NVIDIA GPU流处理器之间能够在执行复杂计算任务时互相协作。开发商可以通过一个单独的驱动程序来调用这些功能，该驱动程序与DirectX和OpenGL以及新推出的NVIDIA GPU用C编译器进行通讯，取代了原来用于GPU计算的流程序语言。

CUDA技术的GPU既可作为灵活的线程处理器来运行，由数千个计算程序来调用线程，协作解决复杂的问题，也可作为流处理器来运行在具体的应用程序中，例如成像处理，其中的各个线程并不进行信息交流。能够采用CUDA技术的应用程序可以使用GPU进行细粒度的数据密集型处理，并使用多核心GPU进行复杂的粗粒度任务，例如控制和数据管理。

[CUDA的实际应用 BadaBOOM转码软件]

NVIDIA的CUDA发布以来一直受到大家的关注，被誉为是对传统X86架构的最大挑战，并且NVIDIA也没有将CUDA停留在纸面中，除了即将发布的PhotoShop CS3将支持CUDA加速外，BadaBOOM视频转码软件的出现也是CUDA即将走入我们生活的一个前兆。BadaBOOM是Elemental公司研发的针对CUDA架构的是视频转码软件，可以加快视频转码的速度，其效能可以是使用CPU的10几倍，转换出来的视频可以在iPhone、PSP等移动设备上播放。

视频转换长期是CPU的专利，通过CPU转换视频所付出的代价就是漫长的等待，尤其是高清视频的转换不是几个小时可以完成任务的。在GeForce GTX 280/260正式发布的时候，NVIDIA曾将协助视频转码计算作为其卖点之一来宣传，而对此提供支持Elemental Technologiesgibgsu公司的GPU加速H.264视频编码器“RapiHD”，以及对应的消费级软件“BadaBOOM Media Convertor”。

RapiHD技术和BadaBOOM软件都是NVIDIA CUDA通用计算技术的应用，这就意味着它们是用C语言编写的，专为NVIDIA GPU而优化，确切地说就是GPU来实现视频转换加速。从很多测试表明，采用GPU对视频转换加速可以大大的提升转换速度，目前能够使用的BadaBOOM软件已经比较成熟。

RapiHD技术是基于NVIDIA CUDA技术来实现的。当然，现在只有支持CUDA技术的NVIDIA显卡才能使用它，而BadaBOOM虽然使用GPU来加速，但还是需要CPU的帮助才能够实现的比如动态补偿、动态估算、DCT、iDCT，而其他一些流程(规则解码、变长编码、CABAC)并不适合NVIDIA的流处理器阵列，仍需要CPU辅助工作。

如今随着NVIDIA新版驱动的推出利用CUDA来进行视频转换已经进入到了实际应用阶段，并且9系列显卡都可以很好的支持，不同档次的显卡仅仅是编码所需时间不同而已。以入门级的9500GT为例，使用BadaBOOM软件来进行编码也能够领先目前最高端的四核处理器十倍甚至数十倍。

[测试平台及测试软件说明]

由于BadaBOOM转码软件只支持NVIDIA 9系列GPU，所以在对比CPU的测试中，9800GTX+使用BadaBOOM转码软件，而CPU则使用了Mainconcept H.264 Encoder。使用这两款软件分别进行iPod格式视频的编码转换，记录编码时间，速度越快所用时间越短。所使用的电影为宣传片，《尘雾家园》House of Sand and Fog、《蜘蛛侠3》Spider-Man 3、《最伟大的比赛》 The Greatest Game Ever Played、《老友有钱》Friends with Money。

[BadaBOOM与Mainconcept H.264 Encoder]

我们选择BadaBOOM与Mainconcept H.264 Encoder分别进行iPod格式视频的编码转换，通过秒表记录编码时间，速度越快效率越高。

BadaBOOM视频压制软件的最低系统需求：

— Intel 1.6 GHz双核或者AMD同性能的双核CPU
— NVIDIA GeForce 系列具有CUDA能力的显卡
— Windows XP 32-bit/64-bit
— Windows Vista 32/64-bit

BadaBOOM视频压制软件利用了CUDA进行编写，能够以N倍于CPU的运算速度压制视频。BadaBOOM目前还处于测试阶段，推出正式版还需要一定的时间，但从我们拿到的测试版本来看其功能已经非常完备，与正式版相比并不逊色。界面上BadaBOOM非常直观，一般用户无需对其做任何的设置即可实现视频的转码，从界面上我们可以把BadaBOOM分为四个部分，左侧为影片来源，可以选择DVD这类片源也可以通过浏览目录的方式选择文件，右侧为输出影片的格式，中间偏上为转码过程的进度条，中间则是影片预览区。

Mainconcept H.264 Encoder这款软件是大家较为常用的一款视频编码软件，可以轻松将常见的视频文件通过H.264重新编码来制作出符合要求的新视频文件。在这项测试中，我们使用了四段视频进行测试，使用软件默认的“Apple ipod”模式进行视频转换并记录编码时间。由于Mainconcept H.264 Encoder是完全通过CPU来进行转码的软件，所以可以很好的考验CPU的计算能力。

BadaBOOM与Mainconcept H.264 Encoder这两款软件可以说是非常有代表性的，Badaboom是利用NVIDIA CUDA使用GPU编码的新生代力量，而Mainconcept H.264 Encoder则是老牌的使用CPU进行编码的成熟代表，两者之间的对决也颇有意义。

[BadaBOOM转码测试 电影一]

电影名：《尘雾家园》House of Sand and Fog 
文件名：house_of_sand_h1080p.mpeg
容量：126M

剧情介绍：自从丈夫突然不辞而别，年轻的凯西(詹妮弗·康纳莉)就陷入了无休无止的酗酒之中，只有酒精才能暂时抚慰她心中那种深刻的苦痛。这样醉生梦死的生活让凯西根本无心打理自己的家事，甚至连她那幢位于加州的房屋因为欠税而被政府列入没收名单，都没能引起她的注意。直到地方治安官来通知她房子马上将被公开拍卖，责令她搬出的时候，凯西才终于从酒精里清醒过来，她当然不甘心，意图不惜一切代价留下这幢房子，因为在这里有太多让凯西留恋回味的美好过去，这也是她除了酒之外惟一可以拿来安慰自己的东西——回忆。

在《尘雾家园》的测试中，虽然E8500处理器不是什么高端产品，但作为中端的代表，E8500的性能还是可圈可点的，但在视频编码的测试中，其所需的时间要大幅度长于9800GTX+，9800GTX+使用BadaBOOM转码软件只需要132秒，即完成了任务。

[BadaBOOM转码测试 电影二]

电影名：《蜘蛛侠3》Spider-Man 3
文件名：spider-man_3-tsr_h1080p.mpeg
容量：126M

剧情介绍：战胜了章鱼博士后，彼得（托贝·马奎尔）找到了做蜘蛛侠的感觉，他越来越享受作为一个超级英雄在城市里四处飞来荡去、被万人敬仰崇拜，他和玛丽珍（克尔斯滕·邓斯特）的关系也步入稳定期，事业爱情双得意，本着救世的善心才披上蜘蛛衣的彼得也开始自我膨胀，这也埋下他几乎踏入万劫不复境地的导火索

在《蜘蛛侠3》的测试中，使用了BadaBOOM转码软件的9800GTX+所用的时间为154秒，而E8500则需要412秒来完成编码任务，显然在这种需要并行运算的项目中，拥有核心数量优势的9800GTX+更为擅长，而CPU主宰视频编码的时代已经一去而不复返了。

[BadaBOOM转码测试 电影三]

电影名：《最伟大的比赛》 The Greatest Game Ever Played
文件名：TheGreatestGame_HD_AVC.mpeg
容量：112M

剧情介绍：故事发生在1910年代的美国，当时的高尔夫球根本就是一项有高度排他性、「高而富」的贵族运动，有一位名叫 Francis Ouimet 的年轻人，出身于经济状况不佳的劳工家庭，在球场担任杆弟的他，对于高尔夫球却有一种十分特别的热情，而且还有十分难能可贵的天赋，可以说是天生的高尔夫球天才！但却碍于出身，他只能在闲暇时当个业余高球爱好者，但不服输的他却决定改变游戏规则。他的天赋加上不断的努力与尝试，终于在1913的高尔夫球比赛中改变了历史，20岁的 Francis Ouimet 带着一位10岁的小跟班杆弟缓步上场，挑战来自英国的高尔夫球世界冠军 Harry Vardon ，观众无不惊异，这场绝世天才与冠军好手的超级比赛，震撼了高尔夫球界。这是一个勇气、热情与梦想实现的真实故事，一个有先天天赋加上后天努力的年轻人，从此改写了历史

在《最伟大的比赛》中基本延续了上面两部电影的情况，9800GTX+所需的时间非常短，只需要154秒就可以完成任务，对于非常喜欢在手机等移动设备上看电影的朋友来说，更短的转换时间无疑是一个福音。

[BadaBOOM转码测试 电影四]

电影名：《老友有钱》Friends with Money
文件名：friends_with_money_h1080p.mpeg
容量：115M

剧情介绍：四个从小一起长大的姐妹，可生活际遇却相去甚远。除去独身的奥莉维亚，其余的三个朋友有的是名剧作家，有的继承了大笔遗产，有的是明星御用服装设计师，都成家立业，有名有利。只有奥莉维亚不但丢了教书的饭碗，靠帮人打扫房子维生，私生活也是一片混乱，没着没落。奥莉维亚暗自羡慕朋友体面的生活，可名利也无法阻止中年危机入侵生活：身为明星御用服装设计师的简对一切都丧失了兴趣，她开始拒绝洗头，整天顶着一头油腻腻的鸡窝到处和人吵架；名剧作家克里斯汀和丈夫-也是合著伙伴-失去往日的默契，他们只能靠装修房子来重塑默契，却没想到关系更是摧枯拉朽地走向破裂；和丈夫从内到外都堪称完美配对的弗兰尼靠着庞大的遗产富足地生活，可安逸至极就生出了无端的忧虑

在《老友有钱》的测试中9800GTX+只需要125秒，而E8500需要383秒，从时间对比上9800GTX+领先于E8500两倍多，NVIDIA CUDA在视频转换方面的威力相当强大。

[测试总结]

NVIDIA的CUDA发布以来一直受到大家的关注，被誉为是对传统X86架构的最大挑战，并且NVIDIA也没有将CUDA停留在纸面中，除了即将发布的PhotoShop CS3将支持CUDA加速外，BadaBOOM视频转码软件的出现也是CUDA即将走入我们生活的一个前兆。BadaBOOM是Elemental公司研发的针对CUDA架构的是视频转码软件，可以加快视频转码的速度，其效能可以是使用CPU的10几倍，转换出来的视频可以在iphone、PSP等移动设备上播放。

本次我们使用9800GTX+和E8500进行了对比测试，9800GTX+使用BadaBOOM视频转码软件而E8500则使用Mainconcept H.264 Encoder，从四个电影宣传片的转换时间来看，9800GTX+所用的时间要比E8500小很多，事实证明BadaBOOM使用GPU加速以后性能及其的强大，在这种需要并行运算的项目中，可以领先CPU几倍甚至十几倍。