多核系统编程可能非常复杂,因此由Advanced Micro Devices领导的行业联盟已经采取了一些步骤,旨在消除开发因此应用程序可跨设备,体系结构和操作系统进行移植
周二的HSA(异构系统架构)基金会预计将推出一种新的统一内存架构,名为HUMA,可让所有处理器均可访问不同类型的内存。通过打破分离不同存储器类型的障碍,开发人员可以访问更大的共享内存池,以便在其中执行代码。
该规范是HSA开放硬件标准的一部分,因此程序执行可以轻松分发到处理资源在服务器,个人电脑和移动设备。 HSA的目标是围绕行业标准的并行编程工具创建一个基本界面,以便可以为多个设备编写和编译代码。
现在,计算机和移动设备将CPU与许多协处理器结合在一起,以加速计算任务。一些协处理器包括GPU(图形处理单元),DSP(数字信号处理器),网络处理器,FPGA(现场可编程门阵列)和专用ASIC(专用集成电路)。一些世界上最快的计算机利用GPU和CPU的联合计算能力进行复杂的数学计算,而移动设备具有多个图形和安全处理器。
高效处理可提高智能手机和平板电脑的性能,延长电池寿命, AMD公司研究员Phil Rogers在电话会议上讨论了新规格。AMD今年晚些时候预计将推出代号为Kaveri的笔记本和台式机处理器,其中CPU和图形处理器将能够共享内存。 HSA基金会的目标与AMD的芯片战略松散地联系在一起,该公司整合了第三方知识产权,因此芯片可以根据客户需求进行定制。例如,AMD正在为索尼即将推出的PlayStation 4游戏机制作定制芯片。
HSA还希望降低开发成本,并减少将代码重新编译到设备或芯片架构的需求。 HUMA的一些功能包括动态内存分配和快速GPU访问系统内存。“每个计算单元将具有相同的优先级,并且能够看到相同的内存,”Jim McGregor说。 ,Tirias Research的首席分析师HUMA确保每个硬件单元都可以访问相同的数据,因此信息不需要复制到不同的存储器类型中。 GPU和CPU现在可以访问不同的缓存和内存类型,并且该规范将打破CPU为其执行代码分配内存的传统模式,但信息被复制到GPU内存中供图形处理器执行。
“其他一部分是统一硬件和软件架构。 McGregor说:“如果你用C ++编写,你可以说我希望GPU执行它,”该规范还减少了在内存之间传输数据的需要,并且缓解了瓶颈问题,“McGregor说。罗杰斯表示,该规范承认多个存储和网络互连,但没有说明它是否会处理模仿存储器的非易失性存储单元。许多服务器安装都使用固态驱动器作为高速缓存的一种形式,在执行任务时将数据复制并临时存储。 Facebook已经提出使用固态硬盘作为DRAM的替代品。
HSA基金会的支持者还包括ARM,索尼,联发科,高通,三星,德州仪器,LG电子,Imagination Technologies和ST爱立信。英特尔并不是HSA基金会的成员,并且正在使用自己的协处理器,编译器和编程工具来配合其芯片。“共享内存资源的想法也被AMD竞争对手Nvidia追逐,该公司不是成员的HSA基金会。 Nvidia明年计划推出基于Maxwell架构的图形处理器,该架构将统一GPU和CPU内存。 GPU将能够处理CPU内存,反之亦然,应用程序将更易于使用统一内存资源进行编写。智能手机和平板电脑可以通过Nvidia即将推出的代号为Logan的Tegra 5处理器获得统一内存,该处理器将采用基于Maxwell架构的图形处理器,并支持CUDA,这是Nvidia专有的并行编程工具集。 AMD公司表示,它可以兼容流行的编程语言,如C,C ++和Python以及多种操作系统