最新版高性能計(jì)算編譯器PGI2012上市和體驗(yàn)報(bào)告

意法半導(dǎo)體全資子公司 Portland Group 發(fā)布支持 Linux、OS X 和 Windows 三大操作系統(tǒng)的 2012 版 PGI 高性能并行編譯器及開(kāi)發(fā)工具系列產(chǎn)品正式上市。PGI 2012 是首個(gè)支持 OpenACC 指令式編程模型的通用版編譯器，可用于具有 NVIDIA CUDA 功能的圖形處理器（GPU）編程。PGI 2012 還是市場(chǎng)上首個(gè)整合 PGI CUDA C/C++編譯器全部功能的編譯器，可用于英特爾（Intel）和超微（AMD）的多核 x64 CPU 編程。此外，PGI 2012 版開(kāi)發(fā)工具還針對(duì)多核 x64 處理器的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)性能和功能升級(jí)。

Portland Group 總監(jiān) Douglas Miles 表示：“現(xiàn)在，隨著 NVIDIA 的 CUDA 得到各大廠(chǎng)商的廣泛認(rèn)可，GPU 加速器

逐漸成為高性能計(jì)算系統(tǒng)的一項(xiàng)主流配置。PGI 2012 版的發(fā)行表明，PGI 持續(xù)強(qiáng)化和改進(jìn) GPU 編程工具的性能，讓開(kāi)發(fā)人員能夠提高開(kāi)發(fā)效率，跨平臺(tái)移植應(yīng)用代碼，深入挖掘圖形處理器的巨大潛能。”

PGI Accelerator Fortran 和 C 版編譯器于 2008 年首次發(fā)布，是一個(gè)指令式先進(jìn)圖形處理器編程方法。PGI Accelerator 編程模型主要針對(duì)科學(xué)家和工程師等非職業(yè)編程人員而開(kāi)發(fā)，讓科學(xué)家和工程師從枯燥的 GPU 編程工作中碰撞出不同的火花，讓他們能夠集中精力優(yōu)化演算法。與低級(jí)圖形處理器編程模型相比，PGI 解決方案有很多優(yōu)勢(shì)，包括提升工作效率（多數(shù)工程人員在幾分鐘內(nèi)即可見(jiàn)到成效）和通過(guò)保留圖形處理器與 CPU 之間的兼容性提高源代碼移植性。PGI 2012 全面支持 PGI Accelerator 1.3 規(guī)范，包括非同步數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)核啟動(dòng)指令和增強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理功能。

下面是 PGI Accelerator 用戶(hù)的使用體驗(yàn)報(bào)告。休斯頓大學(xué)教授（University of Huston）M. Amin Kayali 表示：“為

研究二維和三維磁系統(tǒng)的特性，我通過(guò) Fortran 90 語(yǔ)言編寫(xiě)了幾個(gè)微磁代碼。指令式方法讓我能夠輕松地移植現(xiàn)有代碼，在圖形處理器上完成運(yùn)算任務(wù)，結(jié)果，運(yùn)算速度大幅提升（提高 20 倍）。”荷蘭格羅寧根大學(xué)天文學(xué)院（University of Groningen and ASTRON）Panos Labropoulos 表示：“我的主要研究方向是使用無(wú)線(xiàn)電陣列（radio arrays）數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和成像，特別是 LOFAR（www.lofar.org）。無(wú)線(xiàn)電陣列由數(shù)以萬(wàn)計(jì)的較簡(jiǎn)單的能夠收集低頻天體信號(hào)的偶極天線(xiàn)器件組成。通過(guò)指令和圖形處理器，我們?cè)?5 天內(nèi)把代碼執(zhí)行速度提高近 6 倍。提高運(yùn)算速度對(duì)于我們意義重大，因?yàn)樵谔岣哌\(yùn)算速度后，我們可以在較短的時(shí)間內(nèi)處理大量的數(shù)據(jù)（使用多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都配備兩個(gè)圖形處理器），為我們節(jié)省多年的計(jì)算工作?！?/p>

除 PGI Accelerator 編程模型改進(jìn)之外，PGI 2012 還新增對(duì) OpenACC 應(yīng)用程序接口（API）的支持功能。 OpenACC API 是 2011 年 11 月由 NVIDIA、Cray、CAPs 和 PGI 聯(lián)合發(fā)起的一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)，旨在于制定一個(gè)基于編譯器指令的加速度器編程標(biāo)準(zhǔn)。OpenACC API 采用了大部分 PGI Accelerator 編程模型，是一個(gè)與硬件無(wú)關(guān)的加速器、協(xié)助處理器和能夠減輕主 CPU 負(fù)荷的相關(guān)引擎的編程方法。目前，PGI 已開(kāi)始對(duì)其首版支持一個(gè) OpenACC 1.0 子集標(biāo)準(zhǔn)的 Fortran 和 C 編譯器進(jìn)行封閉式評(píng)估。 將在 3 月進(jìn)行一次公開(kāi)評(píng)估。PGI 預(yù)計(jì)在 2012

年中期前發(fā)布兼容全部 OpenACC 1.0 標(biāo)準(zhǔn)的編譯器。

PGI 2012 還有很多特性和增強(qiáng)功能，包括新的高級(jí)矢量擴(kuò)展指令（AVX）支持?jǐn)U展到最新的英特爾 Sandy Bridge

CPU 和 AMD Bulldozer CPU 的 x64 指令集架構(gòu)；提高自動(dòng)并行化支持；支持遞歸 I/O （Fortran 2003 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)中的

技術(shù)要求）；新的含有全部 PGI 功能和優(yōu)化技術(shù)的兼容 GNU 的 C++ 編譯器；OpenMP 嵌套并行化；遠(yuǎn)程集群調(diào)試支持；集成 PGI C/C++Linux 編譯器的 Eclipse 開(kāi)發(fā)環(huán)境。PGI 2012 新增的 GPU 編程特性包括，支持最新的 CUDA 4.1 版標(biāo)準(zhǔn)和具有非同步數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)核啟動(dòng)指令等 NVIDIA CUDA 功能的圖形處理器的多項(xiàng)新功能。CUDA Fortran 的新功能是能夠在 CUF 內(nèi)核中指定一個(gè)碼流標(biāo)識(shí)符。PGI 2012 包含性能和功能優(yōu)化的 PGI CUDA C/C++