PGI將OpenACC技術(shù)擴(kuò)展至英特爾Xeon Phi協(xié)處理器

　　意法半導(dǎo)體全資子公司、全球領(lǐng)先的高性能計(jì)算(HPC)編譯器供應(yīng)商Portland Group 宣布一項(xiàng)產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃：將其具有OpenACC功能的PGI Accelerator™編譯器技術(shù)延伸至基于英特爾集成眾核(MIC)架構(gòu)的Intel Xeon Phi協(xié)處理器。目前科學(xué)家和工程師采用PGI Accelerator Fortran和C語言編譯器，以充分發(fā)揮英偉達(dá)具有CUDA功能的GPU的巨大吞吐量優(yōu)勢。不久后，使用PGI Accelerator編譯器的軟件開發(fā)人員，繼續(xù)使用現(xiàn)有的代碼庫，只需略加修改構(gòu)建腳本，即可為Intel Xeon Phi 協(xié)處理器編程。

　　Portland Group總監(jiān)Douglas Miles表示：“直到現(xiàn)在，行業(yè)信息技術(shù)主管、政府實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主管在評(píng)估加速器技術(shù)時(shí)都遇到了進(jìn)退兩難的情況。我們等待哪一種技術(shù)勝出嗎?我們選擇哪一個(gè)或哪些編程模型?我們?nèi)绾瘟糇￠_發(fā)人員繼續(xù)使用這些編程模型?我們的應(yīng)用能夠經(jīng)受未來的考驗(yàn)并在不同的主CPU和協(xié)處理器之間跨平臺(tái)移植嗎?PGI Accelerator編譯器將讓開發(fā)人員使用OpenACC標(biāo)準(zhǔn)指令為Xeon Phi 協(xié)處理器編程，OpenACC指令完全兼容目前多數(shù)主要的HPC中心和站點(diǎn)正在進(jìn)行的加速器應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目。”

　　2009年中期首次發(fā)布的PGI Accelerator編譯器提供一個(gè)高級(jí)協(xié)處理器編程模型，目標(biāo)用戶群鎖定科學(xué)家、工程師等領(lǐng)域非全職編程員的專家學(xué)者。PGI Accelerator Fortran 2003、C和C++編譯器讓程序員實(shí)現(xiàn)通過為現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)程序中添加被其它編譯器視為注釋的可移植指令，選用適當(dāng)?shù)木幾g器選項(xiàng)重新編譯程序，將應(yīng)用代碼中計(jì)算密集部分轉(zhuǎn)交協(xié)處理器執(zhí)行運(yùn)算。2012年，新版PGI Accelerator 編譯器可支持事實(shí)上的OpenACC 標(biāo)準(zhǔn)指令。

　　采用OpenACC指令讓協(xié)處理器編程具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：

• 高級(jí) − 無需OpenCL、CUDA 或其它低級(jí)編程模型使用經(jīng)驗(yàn)，適合各領(lǐng)域的技術(shù)專家
• 高效 − 設(shè)計(jì)精良的算法，使用低級(jí)編程模型和使用指令式編程模型的運(yùn)算效果相同。
• 統(tǒng)一的源代碼庫 − 協(xié)處理器無需單獨(dú)源代碼，即使是多核CPU，使用PGI或其它任何一種標(biāo)準(zhǔn)編譯器也只編譯同一程序。
• 性能移植 − 支持 多個(gè)廠商開發(fā)的GPU 加速器和協(xié)處理器
• 累加 – 根據(jù)時(shí)間安排，開發(fā)人員可以只移植和優(yōu)調(diào)部分應(yīng)用代碼。無需全盤重寫
• 快捷 − 多數(shù)開發(fā)人員無需花費(fèi)太多的功夫即可見到成效

　　橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室Titan項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Buddy Bland表示：“PGI OpenACC將讓程序員能夠開發(fā)可移植的應(yīng)用程序，最大限度提升Titan的CPU/加速器混合架構(gòu)的性能和功效優(yōu)勢，我們非常高興見到PGI 正在增加對(duì)英特爾Xeon Phi的支持功能，為Titan項(xiàng)目開發(fā)的加速應(yīng)用軟件可快速方便地移植至搭載英特爾協(xié)處理器的HPC系統(tǒng)。”

　　桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室 Simon Hammond表示：“作為我們目前正在進(jìn)行的未來計(jì)算架構(gòu)評(píng)估活動(dòng)的組成部分，桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室積極參與了不同廠商提供的解決方案的評(píng)估工作，其中包括英特爾、英偉達(dá)、AMD、ARM 和 IBM。我們已開始使用PGI編譯器在英偉達(dá)加速器上進(jìn)行探索性代碼開發(fā)。PGI的OpenACC擴(kuò)展指令集支持英特爾的Xeon Phi處理器，讓我們能夠在各種加速器硬件上使用一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)化編程模型。”

　　國家再生能源實(shí)驗(yàn)室HPC科學(xué)家John Michalakes表示：“自2008年至今，我斷斷續(xù)續(xù)地與PGI進(jìn)行合作研發(fā)活動(dòng)，探索能夠同時(shí)適用現(xiàn)在的多核和未來的加速計(jì)算節(jié)點(diǎn)的編程模型，PGI決心創(chuàng)造一個(gè)能夠跨平臺(tái)移植功能和性能的編程模型和編譯器的承諾是無庸置疑的，我期待在Xeon Phi上使用他們的編譯器。”

　　位于博爾德的NOAA地球系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室全球系統(tǒng)部Tom Henderson表示：“我們正在運(yùn)用英偉達(dá)GPU和英特爾Xeon Phi協(xié)處理器研究FIM和NIM 數(shù)字天氣預(yù)報(bào)模型，我們已在英偉達(dá)項(xiàng)目中使用PGI編譯器，看到PGI將在兩種加速器上支持統(tǒng)一的OpenACC標(biāo)準(zhǔn)編程模型讓我們非常高興。我們期待PGI OpenACC提供一個(gè)性能可移植的解決方案，實(shí)現(xiàn)在GPU、CPU和Xeon Phi上運(yùn)行只需維護(hù)一個(gè)源代碼。”

　　在2013年上半年即將發(fā)布的PGI編譯器中，PGI將增加在Xeon Phi協(xié)處理器上對(duì)OpenACC標(biāo)準(zhǔn)的測試性支持功能。目前訂閱PGI有償服務(wù)的PGI Accelerator授權(quán)用戶將免費(fèi)獲得支持功能。內(nèi)置OpenACC指令的PGI Accelerator Fortran、C 和 C++編譯器目前在Linux、OS X和 Windows平臺(tái)上支持x64+NVIDIA系統(tǒng);PGI編譯器支持所有基于英特爾和AMD x64處理器并內(nèi)置具有CUDA功能的英偉達(dá)GPU的計(jì)算系統(tǒng)。