GPU重分IT奶酪
但擁有先天的強(qiáng)大并行計(jì)算能力的GPU被廣大高性能計(jì)算用戶所接受的道路并非一帆風(fēng)順。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/99400.htm作為先驅(qū)者,NVIDIA(英偉達(dá))1999年就推出GPU,2002年就開始大力推廣GPU計(jì)算技術(shù),推出第一個(gè)可編程的GPU,提出了GPGPU概念,即具有通用計(jì)算用途的GPU,這開始讓CPU廠商恐慌。但GPGPU編程難度太高,無法快速推廣。
2003年,NVIDIA(英偉達(dá))開始全新嘗試,舉三年之力,于2006年成功推出CUDA架構(gòu)(Compute Unified Device Architecture),于2007年正式發(fā)布。
CUDA是一個(gè)更適合于并行計(jì)算的架構(gòu),提供了硬件的直接訪問接口,并率先提供了針對(duì)GPU(圖形處理器)編程的C語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境。
CUDA是由NVIDIA(英偉達(dá))推出的通用并行計(jì)算架構(gòu)。該架構(gòu)充分將GPU強(qiáng)大的并行計(jì)算能力調(diào)動(dòng)起來,使GPU能夠在解決復(fù)雜計(jì)算問題上發(fā)揮其先天的優(yōu)勢(shì)。開發(fā)人員現(xiàn)在僅使用C語(yǔ)言(C語(yǔ)言是應(yīng)用最廣泛的一種高級(jí)編程語(yǔ)言),就能在基于CUDA架構(gòu)的GPU(圖形處理器)上編寫程序,所編寫出的程序可以在支持CUDA的處理器上以超高性能運(yùn)行。CUDA將來還會(huì)支持其它語(yǔ)言,包括FORTRAN, Python以及C++。
不僅如此,CUDA還是免費(fèi)的開源技術(shù),使廣大開發(fā)者都能挖掘NVIDIA(英偉達(dá)) GPU巨大的計(jì)算能力,解決復(fù)雜的科學(xué)運(yùn)算問題。
CUDA技術(shù)開啟了GPU實(shí)現(xiàn)通用運(yùn)算的大門,是GPU從專用平臺(tái)走向通用平臺(tái)的一個(gè)里程碑,自然也是下一場(chǎng)計(jì)算革命的真正起點(diǎn)。
與英特爾的X86架構(gòu)不同,CUDA基于GPU,但不拘于GPU,而是取長(zhǎng)補(bǔ)短,將CPU串行計(jì)算和GPU的并行計(jì)算融合,開啟“CPU+GPU協(xié)同計(jì)算”的全新時(shí)代,即“異構(gòu)計(jì)算”。
“異構(gòu)計(jì)算”真正實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)整體計(jì)算能力的最大化利用:GPU和CPU協(xié)同工作,GPU處理大量的圖形和并行處理,CPU處理操作系統(tǒng)和指令的邏輯控制。
兩者的協(xié)同比以往單純CPU運(yùn)算高出幾十倍甚至幾百倍,上千倍,將一直局限在大型服務(wù)器集群和超型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的高性能計(jì)算推向主流,可以使得PC和工作站具有超級(jí)計(jì)算的能力,使得個(gè)人超級(jí)計(jì)算機(jī)的普及成為可能,成為一場(chǎng)真正的革命。
目前,基于CUDA架構(gòu)的GPU不僅成為游戲玩家的最愛,也受到科研機(jī)構(gòu)的青睞。諸如地質(zhì)勘探、生物科學(xué)、流體力學(xué)、金融建模、醫(yī)療成像、有限元計(jì)算等新興應(yīng)用領(lǐng)域,都開始廣泛地通過CUDA架構(gòu)利用到GPU強(qiáng)大并行處理能力,所有開發(fā)人員都能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言,挖掘GPU中多個(gè)處理單元強(qiáng)大的并行計(jì)算能力。
隨著開發(fā)人員的不斷壯大,現(xiàn)在GPU計(jì)算滲透的領(lǐng)域不斷增加,與CPU并駕齊驅(qū)。
迄今為止,NVIDIA(英偉達(dá))已經(jīng)在全球賣出了超過1億顆以上支持CUDA架構(gòu)的GPU產(chǎn)品,CUDA開發(fā)人員的數(shù)量已經(jīng)超過25000人,應(yīng)用程序超過100個(gè),全世界有250多所大學(xué)開設(shè)了CUDA課程,包括中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)等,GPU計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)形成。
評(píng)論