培養(yǎng)異構(gòu)計(jì)算的思維

文/張彤

培養(yǎng)異構(gòu)計(jì)算的思維

文/張彤

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，理論、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算已成為當(dāng)代科學(xué)研究的三大支柱。越來越多的科學(xué)研究和重大工程中的關(guān)鍵問題必須依靠大規(guī)模、高性能計(jì)算的手段加以解決?；诙嗪颂幚砥鳌PU、云計(jì)算、虛擬化和高性能計(jì)算等技術(shù)的迅速發(fā)展，異構(gòu)計(jì)算正在成為一種普遍的趨勢。中國科學(xué)院軟件研究所并行軟件與計(jì)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室姚繼峰博士日前在接受采訪時說，當(dāng)前學(xué)習(xí)OpenCL不僅是掌握一門語言，更重要的是掌握異構(gòu)計(jì)算的思維方式。

5月22日，《OpenCL異構(gòu)計(jì)算》中文譯本發(fā)布暨高等院校異構(gòu)計(jì)算綜合技能及學(xué)科應(yīng)用培訓(xùn)（北京）在中科院軟件所舉行。此次培訓(xùn)由教育部科技發(fā)展中心主辦，《中國教育網(wǎng)絡(luò)》雜志社承辦，分別在西北工業(yè)大學(xué)和北京兩地舉辦。這一培訓(xùn)的目的是針對高校圖形圖像處理、生物醫(yī)藥、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)與通信工程，力學(xué)， 氣象、大氣與環(huán)境科學(xué)，能源與動力工程，媒體計(jì)算等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的高性能計(jì)算機(jī)管理者和使用者并行計(jì)算開發(fā)和應(yīng)用需求，推動高性能計(jì)算應(yīng)用技術(shù)的普及，加強(qiáng)高性能計(jì)算專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍建設(shè)，提高科研創(chuàng)新能力，培訓(xùn)得到了AMD公司以及有關(guān)大學(xué)的大力支持。

在培訓(xùn)會上還首次發(fā)布了《OpenCL異構(gòu)計(jì)算》中文譯本，作為目前國內(nèi)第一本全面介紹OpenCL（開放計(jì)算語言）的專業(yè)指導(dǎo)書籍，此書的出版填補(bǔ)了中國在異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)空白。AMD中國技術(shù)開發(fā)與合作總監(jiān)楚含進(jìn)說：“近年來，應(yīng)用OpenCL開發(fā)應(yīng)用的開發(fā)者數(shù)量正在不斷上升。在《OpenCL異構(gòu)計(jì)算》的英文原著編寫出版過程中出力不少的AMD公司一直希望推動異構(gòu)計(jì)算在中國的普及。目前，AMD已經(jīng)在中國十余所大學(xué)進(jìn)行了異構(gòu)計(jì)算及OpenCL的授課和培訓(xùn)，在其不斷推動和支持下，已經(jīng)有老師陸續(xù)在各個高校開始相關(guān)教學(xué)。除此之外，AMD也分別與清華大學(xué)、浙江大學(xué)等高校合作開展通用GPU應(yīng)用等科研項(xiàng)目，助力中國專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍的建設(shè)及科研創(chuàng)新能力的提高?！?/p>

在實(shí)際應(yīng)用中，支持異構(gòu)計(jì)算的軟件數(shù)量，近年來已經(jīng)有了大幅度的增加?！斑^去，異構(gòu)計(jì)算僅被應(yīng)用在科學(xué)計(jì)算中。今天，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在流媒體等領(lǐng)域。現(xiàn)在，包括Office、Flash等大量主流應(yīng)用都開始支持異構(gòu)計(jì)算。當(dāng)然，異構(gòu)計(jì)算的普及還需要一個過程。不過，當(dāng)它為用戶帶來的優(yōu)異體驗(yàn)被廣泛接受后，其發(fā)展會更為快速?！背M(jìn)表示。

在高校中，由于對高行能計(jì)算的需求和對國際最新信息技術(shù)的研究以及培養(yǎng)人才的需要，針對OpenCL的學(xué)習(xí)和開發(fā)已經(jīng)在幾乎中國所有高校中開展。并且其實(shí)際應(yīng)用全面涵蓋了并行計(jì)算主流的應(yīng)用領(lǐng)域?！皩W(xué)習(xí)者來說，我們并不是希望他能夠?qū)W習(xí)OpenCL后作為他唯一的謀生手段。這個軟件是面向未來的，它應(yīng)該成為開發(fā)者的另一種思維方式?！背M(jìn)解釋說。

“隨著異構(gòu)計(jì)算的應(yīng)用越來越廣泛，未來PC的架構(gòu)也會隨之發(fā)生變化?！背M(jìn)表示，雖然GPU和CPU不會彼此取代，但未來GPU承擔(dān)的計(jì)算任務(wù)會越來越重。AMD推出的AMD Fusion APU正是融合CPU和GPU的產(chǎn)物，它能夠在兼具兩者優(yōu)勢的同時讓計(jì)算資源在CPU及GPU之間實(shí)現(xiàn)智能分配。作為業(yè)界公認(rèn)的第一個異構(gòu)計(jì)算開發(fā)語言標(biāo)準(zhǔn)，OpenCL 正逐漸被各主要計(jì)算平臺所采用。基于OpenCL開發(fā)的應(yīng)用程序可以最佳地調(diào)用異構(gòu)系統(tǒng)中的所有計(jì)算資源，，最大化發(fā)揮計(jì)算能力，真正體現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算的高效節(jié)能優(yōu)勢。楚含進(jìn)介紹說，目前已有50多款由領(lǐng)先的軟件和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容提供商提供的應(yīng)用軟件正在利用APU?技術(shù)進(jìn)行加速，其中不乏基于OpenCL開發(fā)的應(yīng)用實(shí)例。

異構(gòu)計(jì)算被業(yè)界視為繼單核、多核之后的第三個時代，它將打破摩爾定律，有效解決能耗、可擴(kuò)展性等問題，成為全球高性能計(jì)算領(lǐng)域中的一種重要新興模式。楚含進(jìn)介紹說，未來，AMD希望能夠繼續(xù)為全球異構(gòu)計(jì)算發(fā)展和加速中國異構(gòu)計(jì)算普及做出貢獻(xiàn)。

楚含進(jìn) AMD中國技術(shù)開發(fā)與合作總監(jiān)