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OpenCL升級新版本 Altera開發FPGA編程工具

上網時間: 2012年02月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:OpenCL  FPGA  混合運算 

作者:Rick Merritt

Khronos Group公司近日發佈其OpenCL語言的1.2新版本,以及用於繪圖晶片上進行平行編程的API。同時,Altera公司也表示正在測試一款可讓設計者利用OpenCL為其FPGA進行編程的原型工具。

在OpenCL工作小組主席Neil Trevett眼中,這一工作小組正變得更加強大且持續擴展中。“OpenCL不僅僅只是針對高階的超級電腦,它同樣適用於消費性與嵌入式系統,以及Web社群,”Trevett表示。Trevett同時也是Khronos Group公司董事長,負責管理OpenCL、OpenGL與其它標準。

OpenCL升級版本的推出,恰逢混合運算概念從超級電腦席捲智慧手機領域之際。所謂的異質性架構將會混合使用CPU、GPU和其它核心。

OpenCL的1.2版本可向後相容18個月前發佈的1.1版。Trevett表示,這一新版本發佈的時間點來得正是時候。

OpenCL新版本包括一個新增的功能清單,其中有許多新特性旨在強化OpenCL與Khronos Group的OpenGL標準,以及微軟針對繪圖編程的DirectX API之間的互通作業性。

該升級版本中最廣泛使用的功能之一,是用於元件分區的虛擬化能力,例如將一個GPU分割成獨立子元件並為各子元件分配特定任務。該特性透過將一些資源指定為高優先級或延遲敏感度高的任務,使應用程式開發人員得以提高QoS。

藉由採用1.2新版,程式人員在處理設計中的嵌入式核心時,可以假設這些核心原本就是為了使用OpenCL而設計的,即使實際並非如此。該功能使得程式人員可對受限編程或不可編程的模組進行瀏覽。

為了實現OpenCL標準的長期目標,Khronos從OpenCL工作組中獨立出兩個特別任務小組。這兩個特別小組將設定目標,確定在未來半年內將在何時以何種方式發佈其工作成果。

其中一個特別小組正嘗試定義支援OpenCL更高階語言的方式,高階語言可將程式人員與平行編程有時會遇到的複雜細節隔離開來。Nvidia用於對其GPU進行平行編程的CUDA環境已經被認為屬於更高層級,而且對沒有平行編程經驗的程式人員而言更容易上手,Trevett表示(他還身兼NVIDIA行動內容副總裁之職)。此外,微軟也在進行更高層級平行編程語言的工作,他說。

另一個OpenCL特別小組正建立一種OpenCL程式碼的標準中間描述。該功能將有助於視訊遊戲程式人員和其他平行專家編寫既安全又更接近實際硬體資源的軟體。

同時,Khronos旗下的WebCL小組已承諾在2012年發佈將OpenCL鏈接到JavaScript的標準指令集。諾基亞(Nokia)和三星(Samsung)已為此著手開發原型程式碼了。

執行OpenCL的FPGA工具

Altera宣佈該公司在利用OpenCL編程FPGA方面的進展。

Altera負責軟體與IP的副總裁Udi Landon透露:“我們有一款處於原型階段的軟體工具,它能完成擷取OpenCL程式碼、編譯、在我們的FPGA中實現從頭到尾的一整套完整流程,且充份具備最佳性能。”

Altera目前正為垂直市場中形形色色的公司(例如高性能運算公司、氣象和金融建模公司、雷達和醫療公司等)介紹並聯合測試該軟體。“一家視訊處理公司的工程師們寫了幾百行OpenCL演算法,在我們的FPGA上執行幾小時後,再將相同程式下載到CPU和GPU。”Landon介紹道。

迄今為止,具有高度平行演算法的繪圖處理器在垂直市場已得到廣泛的認同。但根據Altera的工作及其所發佈的消息顯示,在某些市場中,FPGA已有取代GPU之勢。

Altera的軟體可在FPGA上實現數據路徑,在外部或嵌入式CPU上實現OpenCL C語言核心。Altera目前支援ARM和X86 CPU,並計劃在今年發佈對另一款嵌入式處理器架構的支援。

由於Altera瞭解垂直市場具有多樣化需求,且該公司還在最佳化程式碼以提升功能,所以新軟體仍處在定義階段。“至今,我們所發佈的只是一個程式,而非一款產品。”Altera資深軟體經理Jordon Inkeles表示。

該公司正透過與各大專院校合作以拓展OpenCL的開發工作。Altera在2010年1月加入OpenCL工作組。今年春天,其主要競爭對手賽靈思也加入了OpenCL工作組,Trevett說。

Altera希望OpenCL標準的未來新版本能再為FPGA使用的串流記憶體介面增加支援,Inkeles表示。





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