异构计算编程

异构计算编程

异构计算系统通常由通用处理器和许多特定于域的处理器组成：通用处理器作为控制设备（称为主机），用于复杂的控制和调度；特定于域的处理器作为子设备（称为MLU），用于大规模并行计算和特定于域的计算任务。主机和MLU合作完成计算任务。对于异构计算系统，原始的同构并行编程模型不再适用。因此，异构并行编程模型在学术界和工业界受到越来越多的关注。本文简要介绍了MLU异构编程。

编译链接过程

异构编程包括Host和MLU。对于主机，主要包括设备获取，数据/参数准备，执行流创建，任务描述，内核启动，输出获取等。Entry函数是MLU上的程序项，可以调用MLU函数。MLU程序使用异构编程模型的C / C ++语言扩展。二进制文件由MLU的指定编译器编译。

 

 MLU异构程序的编译和链接过程

MLU异构程序如图2所示。MLU异构程序。采用单独的编程方法，即主机程序和MLU程序位于不同的文件（即主机文件和内核文件）中。Host程序和MLU程序的异构并行程序需要由编译器进行编译。

主机程序是常见的C / C ++程序，用户可以使用任何C / C ++编译器，例如GCC，CLANG等。MLU程序是基于C / C ++语言的扩展，可以通过以下方式进行编译： Cambricon提供的指定编译器CNCC。主机链接器通过链接主机和MLU中的两个目标文件，Runtime库和其他文件来形成可执行程序。

平行模型

执行模型

启动执行任务时，MLU270根据taskDimX以1个单元的并行度发出并执行指令，即最小并行粒度为taskDimX = clusterDim * coreDim。对于MLU270，coreDim = 4，用户可以通过指定Union类型来控制并行最小粒度taskDimX。下表中显示了此限制。当用户指定联合类型时，如果指定的taskDimX不是clusterDim * coreDim的正整数倍，则CNRTRuntime将引发错误。

限制MLU的软件和硬件并行大小

 

 

  MLU270并行执行模型

如图所示，主机上有三种不同的内核功能，这些功能被传输到MLU270设备以执行。