OPEN CL接口技术与异构运算

    ● OPEN CL接口技术与异构运算

    2010年8月16日，AMD宣布推出全面支持OpenCL 1.1的ATI Stream软件开发包(SDK)2.2版，新版本的SDK为开发人员提供开发强大的新一代应用软件所需要的工具。这一版本的最大意义在于它表明了AMD在不断追求与开放性应用程序接口OpenCL的兼容，同时AMD再通过OpenCL快速提升其在业行内的影响力，毕竟借助这一标准，AMD和NVIDIA站在了统一起跑线上，OpenCL接口对于一个技术与标准的追随者来说是千载难逢的机会。

著名的开发组织Khronos发布了OpenCL（Open Computing Language）

    在Open CL发布之前，AMD/ATI支持BrookGPU模式，并有了升级版本的SDK Brook+。虽然Brook+可以实现GP-GPU计算，但是整个行业已经意识到需要出台某种标准。作为图形芯片的两大巨头，NVIDIA拥有自己的CUDA架构，AMD有自己的Stream架构，同时本次他们又是OpenCL的支持者。在OpenCL标准发布之后，AMD和NVIDIA立即表态，宣布即将采用OpenCL 1.0编程规范。AMD正在不断将合适的编译器和运行库整合进免费的ATI Stream软件开发包（SDK），作为OpenCL的创始人之一，AMD一直以来都极力推崇OpenCL，并在2009年上半年开发出ATI Stream SDK的开发者版本，实现对OpenCL 1.0的支持，如今ATI Stream软件开发包(SDK)2.2版的发布进一步支持这一标准向前推进。

OpenCL标准的支持者

    OpenCL对开发者、业界人员和消费者来说都是一个非常好的API，它可以使得开发者很容易的开发出跨平台的GPU计算程序，充分利用GPU强大的计算能力然后应用在各种领域。同时OpenCL对于异构运算的支持也开始明朗化。

OpenCL标准所提倡的CPU-GPU异构计算

    我们知道CPU和GPU各有所长，一般而言CPU擅长处理不规则数据结构和不可预测的存取模式，以及递归算法、分支密集型代码和单线程程序。这类程序任务拥有复杂的指令调度、循环、分支、逻辑判断以及执行等步骤。例如，操作系统、文字处理、交互性应用的除错、通用计算、系统控制和虚拟化技术等系统软件和通用应用程序等等。而GPU擅于处理规则数据结构和可预测存取模式。例如，光影处理、3D 坐标变换、油气勘探、金融分析、医疗成像、有限元、基因分析和地理信息系统以及科学计算等方面的应用。

AMD GPU在OpenCL下的存储体系

    尽管在不少方面GPU表现优异，但在一段时间内，还会维持CPU与GPU各自发展的态势，它们可以继续在各自擅长的领域发挥作用，而未来的演进方向是相互取长补短，走向融合，而OpenCL正是它们融合与并行发展的连接桥梁。从CPU角度来讲，为了提高处理能力，以前是多线程，目前是多核，将来的发展方向是众核。

    OpenCL的标准很大程度上决定了它的未来。获得整个计算机/视频硬件行业的支持也将起到帮助作用。从独立软件开发商的角度来看，OpenCL是通向混合（GPU/CPU）计算的大门。任何涉足高性能计算领域的人都会告诉你，在非标准的API上投入资金和时间是一项具有风险的业务，而OpenCL显然具备更大的潜力。

ATI Stream在Open CL下编程模型

    CPU正向不断增加吞吐量和提高能效性的方向发展；而从GPU角度来讲，其可编程性能本来是在芯片内部固化的程序，然后发展到局部可编程，最后是完全可编程。也就是说，GPU是在提高所处理的吞吐量的同时，向通用处理的方向发展。作为一直在标准推广方面相对落后的AMD，本次借助OpenCL刚好可以实现更深层次的异构运算，其高端CPU甚至是未来整数性能极强的CPU会在OpenCL接口的帮助下，和高端GPU产品在异构模式下共处。而低端市场的APU产品，也会受益于OpenCL接口而支持更多应用，释放CPU和GPU的计算特性。

ATI Stream硬件通过Open CL获得了更为专业的支持

    在今年6月，CAPS荣幸宣布其基于指令的混合编译器HMPP最新2.3版本已发布，内含OpenCL代码生成器。HMPP编译器集成了支持NVIDIA CUDA和OpenCL的强大数据并行后端，可极大缩短开发时间。OpenCL版HMPP完整支持AMD和NVIDIA GPU计算处理器，从而为广大混合计算应用开发者提供了广泛的程序开发支持。