Il consorzio intraprende le azioni per superare le barriere di programmazione multicore

La programmazione per sistemi multicore può essere complessa, quindi un consorzio industriale guidato da Advanced Micro Devices ha fatto un passo avanti nel suo obiettivo di eliminare lo sviluppo sfide così le applicazioni sono portabili su dispositivi, architetture e sistemi operativi

La Fondazione HSA (Heterogeneous System Architecture) di martedì dovrebbe introdurre una nuova architettura di memoria omogenea chiamata HUMA che rende diversi tipi di memoria in un sistema accessibile a tutti i processori. Abbattendo le barriere che separano diversi tipi di memoria, gli sviluppatori hanno accesso a un più ampio pool di memoria condivisa in cui il codice potrebbe essere eseguito.

La specifica è parte dello standard HSA open-hardware così l'esecuzione del programma può essere facilmente distribuita alle risorse di elaborazione in server, PC e dispositivi mobili. L'obiettivo di HSA è creare un'interfaccia di base attorno a strumenti di programmazione paralleli standard del settore in modo che il codice possa essere scritto e compilato una volta per più dispositivi.

I computer e i dispositivi mobili oggi combinano CPU con molti co-processori per accelerare le attività di elaborazione. Alcuni dei co-processori comprendono GPU (unità di elaborazione grafica), DSP (processori di segnali digitali), processori di rete, FPGA (gate array programmabili sul campo) e ASIC specializzati (circuiti integrati specifici dell'applicazione). Alcuni dei più veloci computer del mondo sfruttano la potenza di calcolo congiunta di GPU e CPU per complessi calcoli matematici, mentre i dispositivi mobili dispongono di più processori per la grafica e la sicurezza.

L'elaborazione efficiente porta a prestazioni migliori per smartphone e tablet, oltre a una maggiore durata della batteria, Phil Rogers, amministratore delegato di AMD, durante una conference call per discutere le nuove specifiche.

AMD, entro la fine di quest'anno, dovrebbe rilasciare processori laptop e desktop con il nome in codice Kaveri in cui CPU e processori grafici saranno in grado di condividere la memoria. Gli obiettivi della HSA Foundation sono strettamente legati alla strategia di chip di AMD in cui l'azienda integra la proprietà intellettuale di terze parti in modo che i chip possano essere personalizzati in base alle esigenze dei clienti. Ad esempio, AMD sta creando un chip personalizzato per la prossima console per giochi PlayStation 4 di Sony.

HSA vuole anche ridurre i costi di sviluppo e ridurre la necessità di ricompilare il codice su dispositivi o architetture di chip. Alcune delle funzionalità di HUMA includono l'allocazione dinamica della memoria e l'accesso veloce alla memoria di sistema.

"Ogni unità di elaborazione … avrà la stessa priorità e sarà in grado di guardare alla stessa memoria", ha detto Jim McGregor, principale analista di Tirias Research.

HUMA garantisce che ogni unità hardware abbia accesso agli stessi dati, quindi le informazioni non devono essere copiate in tipi di memoria diversi. Le GPU e le CPU oggi hanno accesso a diversi tipi di cache e di memoria e le specifiche rompono lo stampo tradizionale in cui le CPU allocano memoria per l'esecuzione del codice, ma le informazioni vengono copiate nella memoria GPU per essere eseguite dal processore grafico.

"L'altro parte sta unificando l'hardware e anche l'architettura del software. Se stai scrivendo in C ++, puoi dire che voglio che la GPU lo esegua ", ha detto McGregor.

Le specifiche riducono anche la necessità di trasferire i dati tra la memoria e questo facilita i problemi di collo di bottiglia, ha detto McGregor.

AMD Rogers ha affermato che la specifica riconosce più storage e interconnessioni di rete, ma non ha detto se avrebbe indirizzato le unità di memoria non volatile che imitano la memoria. Molte installazioni di server hanno unità a stato solido come una forma di cache in cui i dati vengono copiati e archiviati per un periodo temporaneo durante l'esecuzione di un'attività. Facebook ha diffuso l'idea di utilizzare gli SSD in sostituzione della DRAM.

I sostenitori di HSA Foundation includono anche ARM, Sony, MediaTek, Qualcomm, Samsung, Texas Instruments, LG Electronics, Imagination Technologies e ST Ericsson. Intel non è un membro di HSA Foundation e utilizza i propri co-processori, compilatori e strumenti di programmazione per accompagnare i propri chip.

L'idea di risorse di memoria condivisa viene anche inseguita dalla rivale AMD Nvidia, che non è un membro della Fondazione HSA. Nvidia il prossimo anno prevede di rilasciare un processore grafico basato sull'architettura Maxwell, che unificherà GPU e memoria CPU. Le GPU saranno in grado di indirizzare la memoria della CPU e viceversa e le applicazioni saranno più facili da scrivere con risorse di memoria unificate. Gli smartphone e i tablet potrebbero ottenere una memoria unificata con l'imminente processore Negidia Tegra 5 denominato in codice Logan, che avrà un processore grafico basato sull'architettura Maxwell e supporterà anche CUDA, che è il set proprietario di strumenti Nvidia per la programmazione parallela.

HUMA è compatibile con i più diffusi linguaggi di programmazione come C, C ++ e Python e con più sistemi operativi, AMD ha dichiarato.