助力GPU高性能計算 OpenCL標準發(fā)布

作者：無名 2009-04-22 18:26:55

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云計算 OpenCL是首個開放的免費通用并行計算標準，將統(tǒng)一管理一臺主機的所有計算資源，比如你的多核CPU、GPU等，OpenCL將這些資源統(tǒng)一看作計算單元，共同發(fā)揮運算能力完成各類計算任務。

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OpenCL是***開放的免費通用并行計算標準，將統(tǒng)一管理一臺主機的所有計算資源，比如你的多核CPU、GPU等，OpenCL將這些資源統(tǒng)一看作計算單元，共同發(fā)揮運算能力完成各類計算任務。OpenCL統(tǒng)一編程環(huán)境，開發(fā)者能輕松利用異構(gòu)平臺寫出高效的程序來。OpenCL將在服務器、PC和手持設置等上得到廣泛應用。

 OpenCL開發(fā)歷程

OpenCL最早由Apple在六月提交到了Khronos Group，這是一個業(yè)界的標準化組織，旨在提供一個通用的開放API，在此基礎上開發(fā)GPU通用計算軟件，隨后Khronos成立“OpenCL工作組”負責標準的制訂工作，在短短的幾個月時間內(nèi)，OpenCL就完成了從無到有的蛻變。

OpenCL工作組成員

OpenCL工作組的成員包括：3Dlabs、AMD、蘋果、ARM、Codeplay、愛立信、飛思卡爾、Graphic Remedy、IBM、Imagination Technologies、Intel、諾基亞、NVIDIA、摩托羅拉、QNX、高通、三星、Seaweed、德州儀器和瑞典Ume大學等。像Intel、NVIDIA和AMD都是這個標準的支持者，不過微軟并不在其列。

作為倡導者蘋果已經(jīng)宣布其明年發(fā)布的Mac OS X 10.6 Snow Leopard操作系統(tǒng)將集成OpenCL標準，實際上這也是促成OpenCL標準發(fā)布的重要條件之一。

NVIDIA和AMD宣布采用OpenCL 1.0標準

作為圖形芯片的兩大巨頭，NVIDIA擁有自己的CUDA架構(gòu)，AMD有自己的Stream Acceleration，同時他們又是OpenCL的支持者。在OpenCL標準發(fā)布之后，AMD和NVIDIA立即表態(tài)，宣布即將采用OpenCL 1.0編程規(guī)范。

AMD會將合適的編譯器和運行庫整合進免費的ATI Stream軟件開發(fā)包（SDK），作為OpenCL的創(chuàng)始人之一，AMD一直以來都極力推崇OpenCL，并盡力趕在2009年上半年開發(fā)出ATI Stream SDK的開發(fā)者版本，實現(xiàn)對OpenCL 1.0的支持。而NVIDIA則會把它加入GPU計算工具包，因此，這兩家的顯卡都將支持OpenCL 1.0。從長遠來看，這兩家廠商共享同一個開放型的規(guī)格對于消費者來說是件好事。

OpenCL不會取代CUDA

CUDA作為NVIDIA最近力推的并行計算架構(gòu)，目前已取得非常不錯的成就。顯然大多數(shù)的讀者都有一個疑問，開放式的OpenCL標準的出臺，CUDA將何去何從？

作為OpenCL標準的制定者之一，NVIDIA肯定不會蠢到作自掘墳墓的事。實際上現(xiàn)在OpenCL工作組的主席就是NVIDIA的一位副總裁任職，引導很多OpenCL的開發(fā)，NVIDIA公司不少員工都在參與這項工作，當然還有很多其他公司的開發(fā)人員。從OpenCL一開始NVIDIA就和Apple公司進行非常緊密的合作，OpenCL開發(fā)的過程中，它的技術(shù)平臺都是NVIDIA的GPU，換而言之OpenCL是在NVIDIA GPU的平臺進行開發(fā)的。OpenCL在大概兩個多月以前進行的***次演示平臺也是NVIDIA的GPU，可以說NVIDIA是***家展示運行中OpenCL程序的公司。從這個角度看，NVIDIA和OpenCL之間在關(guān)系十分密切。

CUDA架構(gòu)，支持C、OpenCL等

對于CUDA而言，最主要的包含兩個方面：一個是ISA指令集架構(gòu)，另一個是硬件計算引擎，這兩個方面是CUDA的架構(gòu)。CUDA到目前為止，它包含了一個C語言的編譯器，不僅如此，還可以支持其他的API，包括OpenCL或者DirectX，以后還將有其他語言的接口，包括Fortran、Java、Python等?？梢哉f這種架構(gòu)是原生的，專門為計算接口而建造的一個架構(gòu)。

有了CUDA指令集，有了支持CUDA的硬件，就可以利用不同的途徑來進行開發(fā)調(diào)用GPU的計算能力，你可以用OpenCL或者DirectX這樣的API來進行開發(fā)，也可以用C語言或者Fortran或者Java開發(fā)，最終的結(jié)果是殊途同歸。

針對CUDA的OpenCL和C的編程模式

當然API和C語言進行開發(fā)是有些不同的，API作為編程接口，它的核心是函數(shù)庫和應用程序開發(fā)的一個硬件接口，它有一個好處就是可以訪問比較低層次的硬件，對于硬件有比較好的控制權(quán)，很多的東西特別是像內(nèi)存的管理，是需要開發(fā)者自己來進行管理的。而在利用CUDA C語言來編程的時候，很多東西是由開發(fā)環(huán)境來進行管理的，比如內(nèi)存他是用runtime進行管理的，相對來說要容易得多。兩者的關(guān)系有點像低級語言和高級語言間的關(guān)系。

不管是用OpenCL還是用CUDA C語言來編程，最終它們都是需要通過一個驅(qū)動程序來變成一個PTX的代碼，PTX相當于CUDA指令集，然后交給圖形處理其或者交給硬件來進行執(zhí)行。

OpenCL對開發(fā)者、業(yè)界人員和消費者來說都是一個非常好的API，它可以使得開發(fā)者很容易的開發(fā)出跨平臺的GPU計算程序，充分利用GPU強大的計算能力然后應用在各種領域。對于NVIDIA來說，在CUDA架構(gòu)上除了C語言以外，現(xiàn)在新增加了OpenCL或者DX11這樣的API，提供了更多的GPU計算開發(fā)環(huán)境選擇。如果開發(fā)者對API很熟悉的話，肯定會樂意看到OpenCL或者新的API的加入，對于他們來說很容易利用這些API開發(fā)出各種各樣GPU計算程序。

簡單的說，OpenCL只是一個API，一個編程接口，它是對CUDA架構(gòu)的有益補充，實際上OpenCL是利用CUDA驅(qū)動程序堆棧來在NVIDIA GPU上實現(xiàn)高性能計算，OpenCL標準的出臺，CUDA更是如虎添翼。

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新聞標題：助力GPU高性能計算OpenCL標準發(fā)布
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