上傳時間:2012年2月6日 關(guān)鍵詞:處理器、系統(tǒng)架構(gòu)、AMD
  AMD公司副總裁暨終端部門技術(shù)長 Joe Marci 稍早前表示,簡化平行運算的編程,同時讓軟件工程師能盡情發(fā)展他們的想象力,是這家公司下一個要追求的圣杯?! ≡谏栽缜暗?DesignCON 大會上,Marci表示,AMD的工程師目前正在努力的目標,是讓今天的CPU程序設(shè)計師們都能運用異質(zhì)系統(tǒng)架構(gòu)(heterogeneous sySTems architecture, HSA)開發(fā)該公司的加速處理單元(APU)。  Marci表示, HSA 結(jié)合了 CPU 上的純量處理和 GPU 上的平行處理能力,同時能在更低功耗下提供更高的存儲器存取頻寬。他同時指出,硬件編程必須更加簡單,而且還必須更容易達到最佳化和負載平衡,但這一切都極具挑戰(zhàn)性。盡管這些任務(wù)看起來困難重重,但Macri表示,硬件開發(fā)人員們并不需要重頭開始,因為憑借著該公司超過40年的處理器開發(fā)經(jīng)驗,工程人員可以開發(fā)出一種極具擴展力的系統(tǒng)?! acri也指出,不斷地思考并完善硬件設(shè)計,也將使軟件開發(fā)人員能更自由地運用硬件來進行開發(fā)?!败浖こ處熅拖笫乾F(xiàn)代的米開朗基羅,”他表示,AMD對HSA架構(gòu)的期許,就是要讓軟件開發(fā)人員能更專注地進行開發(fā),實現(xiàn)他們的愿景。“如果在軟件開發(fā)過程中還必須考慮到硬件,將會抑制這些工程師的創(chuàng)造力或想象力,”他說?! ‘斎唬^的‘愿景’也不斷在產(chǎn)生變化,如最近一段時間以來,人們與計算機的互動方式產(chǎn)生了很大改變,如迅速崛起的手勢觸控等?!  澳阈枰茉诘凸南聢?zhí)行的功能,而且還要為消費者提供良好的使用經(jīng)驗,”Macri說。而這將需要極大的并行處理能力。

  AMD將CPU和GPU融合在單一芯片而成的APU僅僅是個開端,Macri說,而未來的APU則將再納入HSA,他同時希望能盡快HSA成為業(yè)界標準?!皹藴视兄诮?gòu)完整的生態(tài)系統(tǒng),讓所有廠商在公平的環(huán)境中競爭,”他解釋道,AMD正在推動真正開放和實際上的標準,讓整個產(chǎn)業(yè)都可以使用?!皶r間會證明,開放標準終將獲得勝利,”Macri說,因為軟件開發(fā)人員也希望他們的應(yīng)用程序能在多個硬件廠商提供的平臺上執(zhí)行?! acri認為,所謂的“架構(gòu)時代”(architected era)將包含完整的C++,并使用GPU作為協(xié)處理器。它還涉及統(tǒng)一的一致性地址空間、任務(wù)平行運行、巢狀資料平行編程、使用者模式調(diào)度、搶占(pre-emption)和環(huán)境切換等?!  敖裉?,我們開發(fā)的每一種設(shè)備,都受到一定的功率限制,因此,動態(tài)功率平衡是至關(guān)重要的,”他表示。同樣地,在GPU中使用可尋址存儲器也代表著向前跨出了一大步,Macri說。盡管一致性并不能確保元件執(zhí)行得更快,但卻能讓軟件開發(fā)人員更加專注于他們的領(lǐng)域。并非取代OpenCL  Macri進一步指出,HSA也不會取代OpenCL,相反地,HSA將會是為OpenCL最佳化的一種平臺架構(gòu)。“如果你想寫OpenCL,這將會是一種能讓OpenCL執(zhí)行得更好的硬件?!薄 ∈聦嵣希贖SA上使用OpenCL將能避免不必要的拷貝,并具備低延遲調(diào)度、改善記憶模型,以及能在CPU和GPU之間分享指針等優(yōu)勢,他說。此外,HSA也為那些希望能在最后階段進行控制并調(diào)整性能的開發(fā)者提供較低層的編程界面,同時,經(jīng)過最佳化的庫也可以選擇這些較低層的界面?! 〗裉斓拿詈驼{(diào)度流程步驟都太多了,Macri認為這很浪費,因為用了這么多開銷,卻僅能執(zhí)行部份功能?! ∷赋?,在采用HSA之后,應(yīng)用程序便能直接進入硬件隊列,不需要多余的驅(qū)動器?!皼]有API來處理這些,也沒有核心模式驅(qū)動器,更沒有軟件隊列,只要直接存取硬件就好了,”他解釋道。


  但重點是要切換運算,而不是搬移資料。今天,所有的處理器都同時執(zhí)行串列和平行核心,每個核心都應(yīng)該能以不同的性能水平運作,而且也應(yīng)該很容易編程。其架構(gòu)必須能支援以編程模式為基礎(chǔ)的大規(guī)模資料集和任務(wù),但同時維持開放性。

  “未來的芯片架構(gòu)路徑非常明確,”Marci說。“這條道路將從建構(gòu)在對稱多處理器(SMP)系統(tǒng)上的可編程模式朝異構(gòu)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。這種架構(gòu)將會是開放的,它將擁有公開規(guī)格和開放原始碼軟件堆棧,異質(zhì)核心將能運用一致性存儲器良好地相互運作,且延遲極低,也不會有軟件相沖問題?! 〔贿^,Macri也表示,這個愿景恐怕不會很快來到。