Obliczenia równoległe na GPU NVIDIA

W najbliższych miesiącach, NVIDIA wraz z partnerami zaoferuje twórcom oprogramowania wykorzystującym w swojej pracy obliczenia na GPU najszerszy w branży zestaw oprogramowania. Znajdzie się w nim szerokie spektrum języków programowania, narzędzi i bibliotek przeznaczonych dla obliczeń na GPU.

Wśród tego oprogramowania znajdą się aktualizacje od firmy NVIDIA dla jej kompilatora CUDA C z dodatkową obsługą C++ oraz nadchodzącego procesora graficznego o kodowej nazwie „Fermi”. NVIDIA opublikuje także sterownik R195, zawierający rozszerzenia dla sterownika i pakietu narzędzi zgodnych z OpenCL 1.0 oraz edycję beta NVIDIA Nexus (nazwa kodowa), pierwszego w branży środowiska programistycznego dla obliczeń masowo równoległych, zintegrowanego z Microsoft Visual Studio.

Oprócz aktualizacji oprogramowania NVIDIA, dostępnych jest także kilkanaście wydań narzędzi autorstwa liderów w produkcji oprogramowania, w tym rozwiązanie CUDA Fortran firmy The Portland Group, Distributed Debugging Tool (DDT) firmy Allinea oraz debuger TotalView.

„Jedynym efektywnym sposobem skalowania wydajności w wymagających aplikacjach jest przeniesienie obliczeń do modelu obliczeń równoległych”, powiedział Sanford Russell, szef działu CUDA w firmie NVIDIA. „Dzięki szerokiemu wsparciu branży, konsultantów oprogramowania oraz istnieniu wielu materiałów szkoleniowych dotyczących obliczeń masowo równoległych, żadne inne rozwiązanie nie ułatwia tego przejścia bardziej niż architektura NVIDIA CUDA”.

Aktualizacje narzędzi programistycznych dla obliczeń równoległych firmy NVIDIA i partnerów obejmują:

• CUDA Toolkit 3.0 Beta: Dzięki edycji beta pakietu CUDA Toolkit 3.0, twórcy oprogramowania mogą już dzisiaj rozpocząć opracowywanie aplikacji dla architektury Fermi. Edycja beta zawiera takie funkcje jak korekcja ECC, podwójny silnik DMA, współbieżna obsługa jądra oraz obsługa układu Fermi w debugerze cuda-gdb. Profilowanie wydajności zawarte jest zarówno w CUDA Visual Profiler, jak i OpenCL Visual Profiler. Obecna jest także obsługa nowego, zunifikowanego API interoperacyjnego dla Direct3D i OpenGL wraz z Direct3D 11.
• Rozszerzenia OpenCL 1.0: NVIDIA to jedyny producent sprzętu wspierający funkcje OpenCL wykraczające poza minimalny poziom zgodności. Nowe rozszerzenia opublikowane przez NVIDIA oferują obsługę podwójnej precyzji, interoperacyjność OpenGL oraz nowy ICD OpenCL (Installable Client Device). Nowe funkcje uzupełniają istniejącą już, wyłączną dla NVIDIA, obsługę obrazu 2D czy 32-bitowe operacje atomowe.
• NVIDIA „Nexus” to nazwa kodowa pierwszego w branży środowiska programistycznego dla masowo równoległych aplikacji wykorzystujących GPU, zintegrowane z Microsoft Visual Studio IDE. Składa się z debugera, analizatora wydajności i inspektora graficznego. Edycja beta pozwala twórcom programującym aplikacje dla obliczeń na GPU natychmiast zwiększyć produktywność za pomocą znanych i łatwych w użyciu narzędzi.
• The Portland Group (PGI) – CUDA Fortran: Wersja produkcyjna pierwszego na świecie kompilatora języka Fortran kompatybilnego z procesorami graficznymi NVIDIA z obsługą CUDA. CUDA Fortran przyspieszy zastosowanie obliczeń na GPU w dziedzinach, w których programy pisane są w Fortranie, np. modelowanie oceanu, prognozowanie pogody, modelowanie środowiska, analizy sejsmiczne, bioinformatyka i inne.
• Profesjonalne rozwiązania do debugingu w HPC firm Allinea i TotalView także mają swoją premierę w bieżącym tygodniu. Narzędzia te oferują funkcje układów CUDA dopełniające istniejące możliwości debugingu równoległego wykorzystującego MPI, OpenMP i wątki pthreads na platformie Linux. Pozwalają twórcom oprogramowania na debugowanie aplikacji działających na hybrydowych klastrach składających się z procesorów x86-64 oraz serwerów wykorzystujących GPU Tesla.
• Pakiety do analizy numerycznej: Znaczący postęp w wykorzystaniu procesorów graficznych z obsługą CUDA dokonał się także w pakietach do analiz numerycznych i modelowania matematycznego, takich jak MATLAB firmy Mathworks, Mathematica firmy Wolfram Research oraz LabVIEW firmy National Instruments.
• Biblioteki CUDA: Dodatkowo, twórcy oprogramowania mogą wykorzystać bogaty zestaw akcelerowanych przez CUDA bibliotek udostępnianych przez firmę NVIDIA oraz jej partnerów, takie jak BLAS, FFT, LAPACK (EM Photonics CULA), MAGMA, NVIDIA Performance Primitives (NPP), CUDA Vision Workbench (CVWB) oraz biblioteki do przetwarzania ilustracji i obrazu wideo.

Źródło: informacja prasowa