رایانش ابری و رندرفارم

در این مقاله به بررسی نمونه‌ای از کاربرد رایانش ابری و رندرفارم ، برگرفته از سایت شرکت رایانش ابری مایکروسافت اژور پرداخته‌ایم.

Digital Domain چیست؟

Digital Domain یک استودیو جلوه‌های ویژه صدا و تصویر (VFX) در کشور آمریکا است.

این شرکت با بیش از ربع قرن تجربه، جوایز بی‌شماری را از آکادمی‌ها و فستیوال‌های معتبر دنیا کسب نموده است.

بسیاری از فیلم‌های محبوب تاریخ سینمای جهان، در استودیو Digital Domain کلید خورده‌اند. در ادامه نام برخی از این آثار را با یکدیگر مرور خوهیم کرد:

تایتانیک/ خون آشام / آخرالزمان / باشگاه مشت‌زنی / ایکس من / ارباب حلقه‌ها / ذهن زیبا / سه ایکس / پیترپن / چارلی و کارخانه شکلات سازی / تِرَنسفورمرز / سرگذشت عجیب بنجامین باتن / دزدان دریایی کارائیب / شبی در موزه / ثور / انتقام جویان یا اَوِنجرز / مرد آهنی 3 / مالیفیسِنت / کتاب جنگل / دیو و دلبر / مرد عنکبوتی / ترمیناتور / بیوه سیاه و…

این اسامی تنها نام 23 فیلم از مجموع صدها فیلم و کلیپ تولید شده در استودیو جلوه‌های ویژه Digital Domain هستند.

شعبات متعدد Digital Domain یا دامنه دیجیتال در کشورهای آمریکا، کانادا، بریتیش کلمبیا، چین و هند قرار دارند.

این شرکت مفاهیمی چون نوآوری، فناوری، هنر و داستان‌سرایی را اساس کار خود قرار داده است.

به همین دلیل کارنامه‌ پرباری از خلق تصاویر خیره‌ کننده برای انواع فیلم‌ها، موزیک ویدئوها، بازی‌ها و تبلیغات دارد.

رندر فارم چیست؟

همان‌گونه که می‌دانیم، مرحله رندرینگ یا رندرگیری، یکی از سنگین‌ترین و زمان‌برترین مراحل تولید یک پروژه انیمیشن یا سینمایی است.

برای آشنایی با مفهوم رندرفارم، ابتدا یک انیمیشن یک دقیقه‌ای را در نظر بگیرید. یک دقیقه 60 ثانیه است و هر ثانیه حدود 25 فریم دارد.

برای رندر یک فریم از فیلم یا انیمیشن، با توجه به میزان پیچیدگی، جلوه‌های ویژه صدا و تصویر و قدرت سخت‌افزار، حدود 30 تا 60 دقیقه زمان لازم است.

یک انیمیشن یک دقیقه‌ای حدود 1500 فریم دارد. پس زمان مورد نیاز برای رندر این پروژه، چیزی حدود یک ماه، با یک سیستم خانگی است.

این روند کند در حالی پیش می‌رود که همزمان از آن سیستم برای کار دیگری نمی‌توان استفاده کرد. همچنین فشار و انرژی زیادی را نیز درگیر خود می‌کند.

حال اگر چندین سیستم مختلف، به صورت موازی به هم متصل شوند و از آن‌ها برای رندرگیری استفاده شود، اصطلاحا یک رندرفام یا مزرعه رندر به وجود می‌آید.

در render farm به هر کدام از این سیستم‌ها یک نود یا گره می‌گویند. معمولا هر نود دارای CPU ،GPU، نرم افزارهای سه بعدی، موتورهای رندرگیری و پلاگین‌های قوی است.

در رندر فارم پردازش و رندر فریم‌ها به صورت موازی انجام می‌شود. یعنی چندین فریم از یک پروژه به‌طور همزمان و با هم، توسط چندین کامپیوتر رندر می‌شوند.

این‌گونه سرعت رندرگیری و خروجی کار، صدها برابر افزایش می‌یابد و از طرفی جلوه‌های بصری و صوتی موردنظر کارگردان، به‌طور تمام و کمال اجرا می‌شوند.

امروزه رایانش ابری در رندرفارم ها نقش به‌سزایی ایفا می‌کند. زیرا قادر است تمام زیرساخت‌های مورد نظر این پدیده را به صورت مجازی در اختیارش قرار دهد.

توجه:

جهت استفاده از سرورهای گرافیکی ابر فردوسی برای امورات مختلفی از جمله هوش مصنوعی به لینک زیر مراجعه نمایید.

Avere Systems چیست؟

فناوری Avere Systems برای استقرار سیستم‌های ذخیره‌سازی در زیرساخت‌های خانگی، ابر خصوصی، ابر عمومی و ابر ترکیبی کاربرد دارد.

در واقع Avere Systems قادر است منابع موردنیاز خود را از چندین مرکز داده تامین کند و از طرفی نیاز چندین مشتری را از راه دور و نزدیک برآورده سازد.

به گفته کارشناسان، Avere تلفیقی خلاقانه از کاربرد تکنولوژی‌های موجود در فایل‌سیستم و حافظه نهان یا Caching است.

به این ترتیب این فناوری قادر است تا راندمان مورد نیاز برای مشتریانی که حجم‌کاری محاسباتی بالا در مقیاس وسیع دارند، را برآورده سازد.

چندین سازمان دولتی آمریکا مانند سازمان ناسا و کتابخانه کنگره و همچنین شرکت‌هایی از قبیل Sony Pictures و Digital Domain از این فناوری استفاده می‌کنند.

در تاریخ 3 ژانویه 2018، Avere Systems اعلام کرد که توسط شرکت مایکروسافت خریداری شده است.

Avere Systems و ابر مایکروسافت اژور

بسیاری از سازمان‌ها به منظور کنترل یا کاهش هزینه‌های فزاینده ذخیره‌سازی و تامین منابع، به فضای ابری مهاجرت می‌کنند.

فضای ذخیره‌سازی نامحدود، منابع محاسباتی قدرتمند و پرداخت هزینه به روش Pay As You Go از شاخصه‌های مهم رایانش ابری است.

اینگونه سازمان‌ها از هزینه‌های سخت‌افزار، خنک‌کننده، انرژی، فضای کار بزرگتر و گسترش بیشتر کارمندان IT خود جلوگیری می‌کنند.

همچنین امکان دسترسی از هر مکان، با هر دستگاه در کنار مقیاس پذیری بالا و متناسب با میزان نیاز کارمندان یک سازمان، از دیگر ویژگی‌های ابر است.

بنابراین همکاری Avere Systems و ابر مایکروسافت اژور می‌توانست بهترین اتفاق ممکن برای تقویت هرچه بیشتر ویژگی‌هایی که بالاتر ذکر شدند، باشد.

ابر مایکروسافت اژور و دامنه دیجیتال

در این قسمت از مقاله رایانش ابری و رندرفارم، به معرفی محصول Azure FXT Edge Filer خواهیم پرداخت.

خلق انسان‌های مجازی و جلوه‌های بصری تحسین‌شده در Digital Domain با کمک رندر فارم GPU و حافظه پنهان FXT صورت می‌پذیرد.

فناوری حافظه پنهان Avere FXT Edge Filer یک سیستم ذخیره‌سازی با کارایی بالا و از محصولات پیشتاز در Avere Systems است.

به گفته مایکل تامپسون، مهندس اصلی سیستم در Digital Domain، فناوری Avere FXT Edge Filer نقشی حیاتی در تاریخچه نوآوری‌های این استودیو ایفا کرده است.

بیش از ده سال است که این شرکت به فناوری Avere متکی می‌باشد. تامپسون تجربه همکاری خود با آن را این‌گونه شرح می‌دهد:

فناوری Avere زیرساختی بسیار پاسخگو ارائه می‌دهد که با تقاضای تولید همگام است، خلاقیت هنرمندان را تقویت می‌کند و عمر و ارزش نظام ذخیره‌سازی پیشرفته ما را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

وی در ادامه افزود:

من تخمین می زنم که با استفاده از Avere Edge Filers، تا سه چهارم میلیون دلار در هزینه ذخیره سازی صرفه‌جویی کرده‌ایم، در حالی که در همان زمان، ما کارهای پروژه پیچیده‌تری را اضافه کرده‌ایم.

Azure FXT Edge Filer ترکیبی از سخت افزارهای Dell EMC و نرم افزارهای مایکروسافت می‌باشد.

مزایای همکاری با ابر اژور

تامپسون به‌طور غیرمعمولی متعهد است به اینکه ضایعات الکترونیکی تولید شده را به حداقل برساند. وی در این‌باره می‌گوید:

FXT ها واقعاً به ما این امکان را می‌دهند که آخرین پنی استهلاک را از تجهیزات ذخیره سازی خود خارج کنیم.

پیش از این دامنه دیجیتال از سری Avere FXT 5600 استفاده می‌نمود. اما سری 6600 عملکرد بالاتر و بیش از دو برابر حافظه دارد.

وی معتقد است که اینک هنرمندان Digital Domain این امکان را دارند که بدون هیچ‌گونه نگرانی خلاقیت‌های خود را دنبال کنند.

از طرفی با استفاده از vFXT که به‌صورت مجازی فعالیت می‌کند می‌توان تقریبا به‌طور هوشمند داده‌ها را کپی و جابه‌جا کرد.

با این تکنولوژی هنرمندان می‌توانند هرآنچه که می‌خواهند را پردازش و ذخیره‌سازی نمایند. زیرا بر اساس set-it-and-forget-it کار می‌کند.

این بدان معناست که دیگر هیچ‌گونه نگرانی راجع به فضای ذخیره‌سازی وجود نخواهد داشت و فضای ذخیره سازی امری دائمی است.

تامپسون می گوید این استودیو به ترکیب هنر دیجیتال در سطح جهانی با کمک های فناوری پیشرفته ادامه خواهد داد و می‌افزاید:

«مواظب هیولاهای دیوانه‌تر، فضاهای ترسناک‌تر، و گروه گسترده‌تر از انسان‌های مجازی باشید، حتی اگر دیجیتالی بودن آن‌ها را تشخیص می‌دهید.»