Otevřít ACC - OpenACC

Otevřít ACC
Stabilní uvolnění
2.7 / listopad 2018
NapsánoC, C ++, a Fortran
Operační systémCross-platform
PlošinaCross-platform
TypAPI
webová stránkawww.openacc.org

Otevřít ACC (pro otevřené akcelerátory) je programovací standard pro paralelní výpočty vyvinutý uživatelem Cray, CAPS, Nvidia a CHZO. Standard je navržen tak, aby zjednodušil paralelní programování heterogenní procesor /GPU systémy.[1]

Jako v OpenMP může programátor anotovat C, C ++ a Fortran zdrojový kód identifikovat oblasti, které by se měly urychlit pomocí směrnice kompilátoru a další funkce.[2] Stejně jako OpenMP 4.0 a novější může OpenACC cílit na procesor a GPU architektury a spustit na nich výpočetní kód.

Členové OpenACC pracovali jako členové standardní skupiny OpenMP, aby se spojili se specifikací OpenMP a vytvořili společnou specifikaci, která rozšiřuje OpenMP o podporu akcelerátorů v budoucím vydání OpenMP.[3][4] Výsledkem těchto snah byla technická zpráva[5] pro komentář a diskusi načasovanou tak, aby zahrnovala výroční Konference o superpočítačích (Listopad 2012, Salt Lake City ) a řešit podporu akcelerátorů jiných než Nvidia se vstupy od dodavatelů hardwaru, kteří se účastní OpenMP.[6]

Na ISC’12 bylo prokázáno, že OpenACC pracuje Nvidia, AMD a Intel akcelerátory, bez údajů o výkonu.[7]

12. listopadu 2012 byl na konferenci SC12 představen návrh specifikace OpenACC verze 2.0.[8] Nové navrhované funkce zahrnují nové ovládací prvky nad pohybem dat (například lepší zacházení s nestrukturovaná data a vylepšení v podpoře nesouvislé paměti) a podpora explicitních volání funkcí a samostatné kompilace (umožňující vytváření a opětovné použití knihoven zrychleného kódu). OpenACC 2.0 byl oficiálně vydán v červnu 2013.[9]

Verze 2.5 specifikace byla vydána v říjnu 2015,[10] zatímco verze 2.6 byla vydána v listopadu 2017.[11] Nejnovější verze specifikace, verze 2.7, byla vydána v listopadu 2018.[12]

3. dubna 2019 John Levesque (ředitel Cray Supercomputing Center of Excellence v Cray ) oznámil, že Cray končí s podporou OpenACC v CCE / 9.0.[13]

Podpora kompilátoru

Podpora OpenACC je k dispozici v komerčních kompilátorech od PGI (od verze 12.6) a (pouze pro hardware Cray) Cray.[7][14]

OpenUH[15] je Open64 založený open source kompilátor OpenACC podporující C a FORTRAN, vyvinutý skupinou HPCTools z University of Houston.

OpenARC[16] je open source překladač C vyvinutý na Národní laboratoř v Oak Ridge podporovat všechny funkce ve specifikaci OpenACC 1.0. Experimentální[17] překladač open source, accULL, je vyvíjen University of La Laguna (Jazyk C. pouze).[18]

Omni překladač[19][20] je překladač open source vyvinutý v laboratoři HPCS. z University of Tsukuba tým pro výzkum a programování prostředí v RIKEN Centrum pro výpočetní vědu, Japonsko, podporovaný OpenACC, XcalableMP [ja ] a XcalableACC [ja ] kombinace XcalableMP a OpenACC.

IPMACC[21] je open source překladač jazyka C vyvinutý společností University of Victoria který překládá OpenACC na CUDA, OpenCL a ISPC. V současné době jsou podporovány pouze následující směrnice: data, jádra, smyčka, a mezipaměti.

GCC podpora OpenACC byla pomalá.[22] Implementace cílení na GPU od společnosti Samsung byla oznámena v září 2013; tento přeložený kód s poznámkou OpenACC 1.1 do OpenCL.[17] Ohlášení „skutečné“ implementace následovalo o dva měsíce později, tentokrát od NVIDIA a založené na OpenACC 2.0.[23] To vyvolalo určitou polemiku, protože implementace by se zaměřila pouze na vlastní NVIDIA PTX assembler, pro který nebyl k dispozici žádný open source assembler ani runtime.[24][25] Experimentální podpora pro OpenACC / PTX skončila ve verzi GCC od verze 5.1. Série vydání GCC6 a GCC7 obsahují mnohem vylepšenou implementaci specifikace OpenACC 2.0a.[26][27] GCC 9.1 nabízí téměř úplnou podporu OpenACC 2.5.[28]

Používání

Podobným způsobem jako OpenMP 3.x na homogenním systému nebo dřívějším OpenHMPP, primárním režimem programování v OpenACC jsou směrnice.[29] Specifikace také obsahují a běhová knihovna definování několika podpůrných funkcí. Aby je uživatel mohl zneužít, měl by do jazyka C zahrnout „openacc.h“ nebo ve Fortranu „openacc_lib.h“;[30] a pak zavolat acc_init () funkce.

Směrnice

OpenACC definuje rozsáhlý seznam pragmat (směrnic),[31] například:

#pragma acc paralelně#pragma acc jádra

Oba se používají k definování paralelních výpočetních jader, která se mají provádět na akcelerátoru, pomocí odlišné sémantiky[32][33]

#pragma acc data

Je hlavní směrnicí pro definování a kopírování dat do az akcelerátoru.

#pragma acc loop

Používá se k definování typu paralelismu v a paralelní nebo jádra kraj.

#pragma acc cacheAktualizace #pragma acc#pragma acc prohlásit#pragma acc počkat

Runtime API

Existuje nějaká doba běhu API definovány také funkce: acc_get_num_devices (), acc_set_device_type (), acc_get_device_type (), acc_set_device_num (), acc_get_device_num (),acc_async_test (), acc_async_test_all (), acc_async_wait (), acc_async_wait_all (), acc_init (), acc_shutdown (), acc_on_device (), acc_malloc (), acc_free ().

OpenACC se obecně stará o organizaci práce pro cílové zařízení, ale to lze potlačit pomocí gangů a pracovníků. Gang se skládá z pracovníků a pracuje s řadou prvků zpracování (jako u pracovní skupiny v OpenCL).

Viz také

Reference

  1. ^ „Nvidia, Cray, PGI a CAPS zavádějí programovací standard„ OpenACC “pro paralelní výpočty“. Tazatel. 4. listopadu 2011.
  2. ^ „OpenACC standardní verze 2.5“ (PDF). OpenACC.org. Citováno 2. června 2017.
  3. ^ "Jak souvisí OpenACC API s OpenMP API?". OpenACC.org. Citováno 14. ledna 2014.
  4. ^ "Jak vznikly specifikace OpenACC?". OpenACC.org. Citováno 14. ledna 2014.
  5. ^ „Konsorcium OpenMP vydává první technickou zprávu“. OpenMP.org. 5. listopadu 2012. Citováno 14. ledna 2014.
  6. ^ „OpenMP at SC12“. OpenMP.org. 29. srpna 2012. Citováno 14. ledna 2014.
  7. ^ A b „Zpráva skupiny OpenACC rozšiřuje podporu standardu programování akcelerátorů“. HPCwire. 20. června 2012. Archivovány od originál dne 23. června 2012. Citováno 14. ledna 2014.
  8. ^ „OpenACC verze 2.0 zveřejněn pro komentář“. OpenACC.org. 12. listopadu 2012. Citováno 14. ledna 2014.
  9. ^ „Specifikace OpenACC 2.0 | www.openacc.org“. www.openacc.org. Archivovány od originál dne 04.04.2016. Citováno 2016-03-23.
  10. ^ „Skupina OpenACC Standards oznamuje vydání specifikace 2.5; Členští prodejci přidávají podporu pro ARM & x86 jako paralelní zařízení | www.openacc.org“. www.openacc.org. Archivovány od originál dne 26. 7. 2016. Citováno 2016-03-22.
  11. ^ „Co je nového v OpenACC 2.6? | OpenACC“. www.openacc.org. Citováno 2018-05-01.
  12. ^ „Co je nového v OpenACC 2.7! | OpenACC“. www.openacc.org. Citováno 2019-01-07.
  13. ^ „Názory Cray na #OpenACC vs. #OpenMP“. Citováno 14. května 2019.
  14. ^ „Standard OpenACC, který vývojářům pomůže využívat výhody výpočetních akcelerátorů GPU“. Xbit laboratoře. 16. listopadu 2011. Archivovány od originál dne 16. ledna 2014. Citováno 14. ledna 2014.
  15. ^ "OpenUH Compiler". Archivovány od originál dne 25. ledna 2014. Citováno 4. března 2014.
  16. ^ "OpenARC Compiler". Citováno 4. listopadu 2014.
  17. ^ A b Larabel, Michael (30. září 2013). „Podpora GCC zveřejněna pro OpenACC na GPU“. Phoronix.
  18. ^ „ÚPLNÁ implementace výzkumu OpenACC“. Citováno 14. ledna 2014.
  19. ^ „Omni Compiler“. omni-compiler.org. Citováno 2019-11-18.
  20. ^ Omni Compiler pro programy C a Fortran se směrnicemi XcalableMP a OpenACC: omni-compiler / omni-compiler, omni-compiler, 2019-10-17, vyvoláno 2019-11-17
  21. ^ „IPMACC Compiler“. Citováno 31. ledna 2017.
  22. ^ Larabel, Michael (4. prosince 2012). „OpenACC stále není oblíbený otevřenými překladači“. Phoronix.
  23. ^ Larabel, Michael (14. listopadu 2013). „OpenACC 2.0 s podporou GPU přichází do GCC“. Phoronix.
  24. ^ Larabel, Michael (15. listopadu 2013). „NVIDIA, Mentor Graphics May Harm GCC“. Phoronix.
  25. ^ Larabel, Michael (21. listopadu 2013). „In-Fighting Continues Over OpenACC in GCC“. Phoronix.
  26. ^ „OpenACC - GCC Wiki“.
  27. ^ Schwinge, Thomas (15. ledna 2015). "Sloučit aktuální sadu změn OpenACC z větve gomp-4_0". gcc (Poštovní seznam). gcc.gnu.org. Citováno 15. ledna 2015.
  28. ^ Jelinek, Jakub (3. května 2019). „Vydáno GCC 9.1“. LWN.net.
  29. ^ „Snadný paralelismus GPU s OpenACC“. Dr.Dobb. 11. června 2012. Citováno 14. ledna 2014.
  30. ^ „Karta QuickReference OpenACC API, verze 1.0“ (PDF). NVidia. Listopadu 2011. Citováno 14. ledna 2014.
  31. ^ „OpenACC standardní verze 2.0“ (PDF). OpenACC.org. Citováno 14. ledna 2014.
  32. ^ "Jádra OpenACC a paralelní konstrukce". Zasvěcenec CHZO. Srpna 2012. Citováno 14. ledna 2014.
  33. ^ "OpenACC paralelní sekce VS jádra". CAPS podniká znalostní databázi. 3. ledna 2013. Archivovány od originál dne 16. ledna 2014. Citováno 14. ledna 2014.

externí odkazy