AMD пуска ‘инициативата Болцман’ за драматично намаляване на бариерите за GPU-базирани изчислителни среди използващи AMD FirePro графика

Надграждайки върху своите стратегически инвестиции в хетерогенната системна архитектура (HSA), AMD обяви комплект средства предназначени да улеснят разработката на високопроизводителни и енерго-ефективни хетерогенни изчислителни системи. Т.нар. “Инициатива Болцман“ („Boltzmann Initiative”) се основава на способността на HSA да впрегне мощността на централните процесори (CPU) и AMD FirePro графичните процесори (GPU) за максимална изчислителна ефективност чрез софтуера. Първите резултати на инициативата ще бъдат представени през тази седмица по време на SC15 (Международната конференция за високопроизводителни изчислителни среди, мрежи, сторидж и анализ, провеждана в Остин, Тексас, САЩ) , и ще включват компилатор за хетерогенни изчисления (Heterogeneous Compute Compiler (HCC); headless Linux драйвер и HSA runtime инфраструктура за клъстърен клас високопроизводителни изчислителни среди (High Performance Computing (HPC)); и инструмента „Интерфейс за хетерогенни изчислителни среди за портативност“ (Heterogeneous-compute Interface for Portability (HIP)) за портиране на CUDA-базирани приложения към общоприет модел за C++ програмиране. Инструментите са проектирани за повишаване на производителността на приложенията в най-различни сегменти – от машинно обучение до молекулярна динамика и от нефтена и газова промишленост до визуални ефекти и компютърно-генерирани изображения.

“Технологията на AMD  „Интерфейс за хетерогенни изчислителни среди за портативност“ прави възможна преносимостта на производителността за HPC общността. Способността да се взима код написан за една архитектура и да се прехвърля на друга архитектура без отрицателно влияние върху производителността е нещо изключително мощно,” каза Джим Белак, съ-ръководител на Центъра за екзаскейл изчислителни среди за проектиране на екстремни материали към Министерството на енергетиката на САЩ, и учен в областта на изчислителните материали в Националната лаборатория Лорънс Ливърмор. “Работата, която AMD извършва за реализацията на високопроизводителен компилатор, който да се разположи под нивото на моделите за програмиране на високо ниво, дава възможност на учените да се концентрират върху решаването на проблеми и публикуването на нови научни резултати, отколкото да се грижат за оптимизации за конкретния хардуер.”

 Нов компилатор за хетерогенните изчислителни среди

В ИТ индустрията се счита, че основна движеща сила за комбинирането на многоядрени CPU с последователна обработка на инструкциите с  GPU за паралелна обработка за  максимизиране на изчислителната ефективност е Фондацията за Хетерогенна системна архитектура (HSA)  , в която AMD е член-учредител. Една от целите за HSA е улесняване на разработката на паралелни приложения чрез използването на езици за програмиране от високо ниво. Новият комплект на AMD, наричан “Инициативата Болцман” включва HCC компилатор за разработка на C++, за разширяване на областта от програмисти, които да се възползват от HSA. Новият HCC C++ компилатор е ключово средство за разработчиците лесно и ефективно да използват хардуерните ресурси в хетерогенните системи.

Linux драйвер ирънтайм фокусирани върху нуждите на HPC среди от клъстърен клас

За да да допълни новите инструменти за компилация, AMD разработи нов HPC-фокусиран драйвер и системен рънтайм (runtime – начинът, по който едно устройство изпълнява инструкциите на компютърна програма/приложение). Този нов headless Linux драйвер предлага ключови възможности за адресиране на основни нужди на HPC-средите, включително разпределение на изчислителните ресирси с ниска латентност и PCIe трансфер на данни, peer-to-peer поддръжка на GPU; отдалечен пряк достъп до паметта (Remote Direct Memory Access (RDMA)) от InfiniBand , който позволява директна връзка към GPU паметта и поддръжка на заделянето на голям единичен обем памет (Large Single Memory Allocation).

HIP-иране на CUDA приложения да вървят на AMD графични процесори

За да позволи на приложения написани за CUDA да вървят на AMD платформи, AMD обяви нов HIP инструмент (HIP = Heterogeneous-compute Interface for Portability). Тестове на AMD показват, че в много случаи 90 и повече процента от програмите за CUDA могат автоматично да се конвертират в C++ чрез HIP, като останалите 10% се конвертират ръчно в широко-популярния език C++. Това сериозно разширява инсталираната хардуерна база, достъпна да работи с досега изключително CUDA-базираните приложения. По време на SC15, AMD демонстрира потенциала на HIP, като пуска бенчмарка Rodinia, генериран за CUDA, на AMD GPU.