Проект LLVM представил HPVM 1.0, компилятор для CPU, GPU, FPGA и ускорителей
10 апреля 2021 года
Разработчики проекта LLVM опубликовали выпуск компилятора HPVM 1.0 (Heterogeneous Parallel Virtual Machine), нацеленного на упрощение программирования для гетерогенных систем и предоставляющего средства для генерации кода для CPU, GPU, FPGA и предметно-ориентированных аппаратных ускорителей (поддержка FGPA и ускорителей не вошла в выпуск 1.0). Код проекта распространяется под лицензий Apache 2.0.
Основная идея HPVM в том, чтобы использовать при компиляции унифицированное представление параллельно выполняемых программ, которое может применяться для выполнения с использованием различных видов оборудования, поддерживающего распараллеливание вычислений, включая GPU, векторные инструкции, многоядерные процессоры, FPGA и различные специализированные чипы-ускорители. В отличие от других систем в HPVM попытались совместить три возможности для организации гетерогенных вычислений: независимое от языка программирования и оборудования промежуточное представление, виртуальную архитектуру набора команд (ISA) и планирование во время выполнения (runtime scheduling).
Применяемое в HPVM независимое от целевой системы промежуточное представление (IR), расширяет промежуточное представление инструкций LLVM 9.0 иерархическим графом потоков данных, позволяющим охватывать параллелизм на уровне задач, данных и вычислительных конвейеров. Промежуточное представление HPVM также включает векторные инструкции и разделяемую память. Основной целью применения промежуточного представления является эффективная генерация кода и оптимизации для гетерогенных систем.
Виртуальная архитектура набора команд (ISA) обеспечивает переносимость между разными типами оборудования для параллельных вычислений и позволяет не терять производительность при использовании разных элементов гетерогенных систем. Виртуальная ISA также может применяться для поставки исполняемого кода программ, которых может запускаться с привлечением CPU, GPU, FPGA и различных ускорителей.
На текущем этапе развития в HPVM предложены генераторы кода, способные транслировать узлы приложений, определённые при помощи виртуальной ISA, для выполнения с использованием GPU NVIDIA (cuDNN и OpenCL), векторных инструкций Intel AVX и многоядерных CPU x86. Во время выполнения HPVM применяет гибкие политики планирования вычислительного процесса, реализуемые как на основе информации о программе (структуры графа), так и через компилирование отдельных узлов программы для выполнения на любом из целевых вычислительных устройств, доступных в системе.
Отмечается, что применение HPVM позволяет добиться существенного прироста производительности. Производительность результатов работы трансляторов HPVM сопоставима с написанным вручную кодом OpenCL для GPU и векторных вычислительных устройств.
По сравнению с первым предварительным выпуском версия HPVM 1.0 включает поддержку тензорных операций линейной алгебры, фронтэнды для Pytorch и Keras, аппроксимации свёрточных операторов и фреймворк для настройки аппроксимации, автоматически выбирающий оптимальные апроксимации для определённых тензорных операций и выбирающий конфигурацию, обеспечивающую оптимальную производительность.
Источники править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.