超微(AMD)公司副總裁暨終端部門CTO Joe Marci 稍早前表示，簡化平行運(yùn)算的編程，同時(shí)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(gè)要追求的圣杯。

在稍早前的 DesignCon 大會(huì)上，Marci表示，AMD的工程師目前正在努力的目標(biāo)，是讓今天的CPU程序設(shè)計(jì)師們都能運(yùn)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(shí)能在更低功耗下提供更高的內(nèi)存存取頻寬。他同時(shí)指出，硬件編程必須更加簡單，而且還必須更容易達(dá)到最佳化和負(fù)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?yàn)閼{借著該公司超過40年的處理器開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，工程人員可以開發(fā)出一種極具擴(kuò)展力的系統(tǒng)。

Macri也指出，不斷地思考并完善硬件設(shè)計(jì)，也將使軟件開發(fā)人員能更自由地運(yùn)用硬件來進(jìn)行開發(fā)?！败浖こ處熅拖袷乾F(xiàn)代的米開朗基羅，”他表示，AMD對(duì)HSA架構(gòu)的期許，就是要讓軟件開發(fā)人員能更專注地進(jìn)行開發(fā)，實(shí)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(huì)抑制這些工程師的創(chuàng)造力或想象力，”他說。

當(dāng)然，所謂的‘愿景’也不斷在產(chǎn)生變化，如最近一段時(shí)間以來，人們與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)方式產(chǎn)生了很大改變，如迅速崛起的手勢(shì)觸控等。

You need fixed function lower power and to immerse people in the experience, said Macri, noting that doing so would take incredible amounts of parallelism.

“你需要能在低功耗下執(zhí)行的功能，而且還要為消費(fèi)者提供良好的使用體驗(yàn)，”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(gè)開端，Macri說，而未來的APU則將再納入HSA，他同時(shí)希望能盡快HSA成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。

“標(biāo)準(zhǔn)有助于建構(gòu)完整的生態(tài)系統(tǒng)，讓所有廠商在公平的環(huán)境中競(jìng)爭(zhēng)，”他解釋道，AMD正在推動(dòng)真正開放和實(shí)際上的標(biāo)準(zhǔn)，讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)都可以使用。

“時(shí)間會(huì)證明，開放標(biāo)準(zhǔn)終將獲得勝利，”Macri說，因?yàn)檐浖_發(fā)人員也希望他們的應(yīng)用程序能在多個(gè)硬件廠商提供的平臺(tái)上執(zhí)行。

Macri認(rèn)為，所謂的“架構(gòu)時(shí)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(yùn)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。

“今天，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(dòng)態(tài)功率平衡是至關(guān)重要的，”他表示。

同樣地，在GPU中使用可尋址內(nèi)存也代表著向前跨出了一大步，Macri說。盡管一致性并不能確保組件執(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。

Macri進(jìn)一步指出，HSA也不會(huì)取代OpenCL，相反地，HSA將會(huì)是為OpenCL最佳化的一種平臺(tái)架構(gòu)。“如果你想寫OpenCL，這將會(huì)是一種能讓OpenCL執(zhí)行得更好的硬件?！?BR>
事實(shí)上，在HSA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(shì)，他說。

此外，HSA也為那些希望能在最后階段進(jìn)行控制并調(diào)整性能的開發(fā)者提供較低層的編程接口，同時(shí)，經(jīng)過最佳化的庫也可以選擇這些較低層的接口。

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今天的命令和調(diào)度流程步驟都太多了，Macri認(rèn)為這很浪費(fèi)，因?yàn)橛昧诉@么多開銷，卻僅能執(zhí)行部份功能。

他指出，在采用HSA之后，應(yīng)用程序便能直接進(jìn)入硬件隊(duì)列，不需要多余的驅(qū)動(dòng)器?！皼]有API來處理這些，也沒有核心模式驅(qū)動(dòng)器，更沒有軟件隊(duì)列，只要直接存取硬件就好了，”他解釋道。

但重點(diǎn)是要切換運(yùn)算，而不是搬移資料。今天，所有的處理器都同時(shí)執(zhí)行串行和平行核心，每個(gè)核心都應(yīng)該能以不同的性能水準(zhǔn)運(yùn)作，而且也應(yīng)該很容易編程。其架構(gòu)必須能支持以編程模式為基礎(chǔ)的大規(guī)模資料集和任務(wù)，但同時(shí)維持開放性。

“未來的芯片架構(gòu)路徑非常明確，”Marci說?！斑@條道路將從建構(gòu)在對(duì)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(huì)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(yùn)用一致性內(nèi)存良好地相互運(yùn)作，且延遲極低，也不會(huì)有軟件相沖問題。

不過，Macri也表示，這個(gè)愿景恐怕不會(huì)很快來到。

編譯： Joy Teng