最新版高性能計算編譯器PGI2012上市和體驗報告

意法半導體全資子公司 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發(fā)工具系列產(chǎn)品正式上市。PGI 2012 是首個支持 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 還是市場上首個整合 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 版開發(fā)工具還針對多核 x64 處理器的高性能計算機系統(tǒng)進行了多項性能和功能升級。

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

逐漸成為高性能計算系統(tǒng)的一項主流配置。PGI 2012 版的發(fā)行表明，PGI 持續(xù)強化和改進 GPU 編程工具的性能，讓開發(fā)人員能夠提高開發(fā)效率，跨平臺移植應用代碼，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，是一個指令式先進圖形處理器編程方法。PGI Accelerator 編程模型主要針對科學家和工程師等非職業(yè)編程人員而開發(fā)，讓科學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。與低級圖形處理器編程模型相比，PGI 解決方案有很多優(yōu)勢，包括提升工作效率（多數(shù)工程人員在幾分鐘內(nèi)即可見到成效）和通過保留圖形處理器與 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)核啟動指令和增強的數(shù)據(jù)管理功能。

下面是 PGI Accelerator 用戶的使用體驗報告。休斯頓大學教授（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 Fortran 90 語言編寫了幾個微磁代碼。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算任務，結(jié)果，運算速度大幅提升（提高 20 倍）?！焙商m格羅寧根大學天文學院（University of Groningen and ASTRON）Panos Labropoulos 表示：“我的主要研究方向是使用無線電陣列（radio arrays）數(shù)據(jù)校準和成像，特別是 LOFAR（www.lofar.org）。無線電陣列由數(shù)以萬計的較簡單的能夠收集低頻天體信號的偶極天線器件組成。通過指令和圖形處理器，我們在 5 天內(nèi)把代碼執(zhí)行速度提高近 6 倍。提高運算速度對于我們意義重大，因為在提高運算速度后，我們可以在較短的時間內(nèi)處理大量的數(shù)據(jù)（使用多個節(jié)點，每個節(jié)點都配備兩個圖形處理器），為我們節(jié)省多年的計算工作?！?/p>

除 PGI Accelerator 編程模型改進之外，PGI 2012 還新增對 OpenACC 應用程序接口（API）的支持功能。 OpenACC API 是 2011 年 11 月由 NVIDIA、Cray、CAPs 和 PGI 聯(lián)合發(fā)起的一個行業(yè)標準化行動，旨在于制定一個基于編譯器指令的加速度器編程標準。OpenACC API 采用了大部分 PGI Accelerator 編程模型，是一個與硬件無關的加速器、協(xié)助處理器和能夠減輕主 CPU 負荷的相關引擎的編程方法。目前，PGI 已開始對其首版支持一個 OpenACC 1.0 子集標準的 Fortran 和 C 編譯器進行封閉式評估。 將在 3 月進行一次公開評估。PGI 預計在 2012

年中期前發(fā)布兼容全部 OpenACC 1.0 標準的編譯器。

PGI 2012 還有很多特性和增強功能，包括新的高級矢量擴展指令（AVX）支持擴展到最新的英特爾 Sandy Bridge

CPU 和 AMD Bulldozer CPU 的 x64 指令集架構(gòu)；提高自動并行化支持；支持遞歸 I/O （Fortran 2003 語言標準中的

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