CUDA時代來臨 GPU將重分IT奶酪
但擁有先天的強(qiáng)大并行計算能力的GPU被廣大高性能計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/99460.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計算技術(shù),推出第一個可編程的GPU,提出了GPGPU概念,即具有通用計算用途的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是一個更適合于并行計算的架構(gòu),提供了硬件的直接訪問接口,并率先提供了針對GPU(圖形處理器)編程的C語言開發(fā)環(huán)境。
CUDA 是由NVIDIA(英偉達(dá))推出的通用并行計算架構(gòu)。該架構(gòu)充分將GPU強(qiáng)大的并行計算能力調(diào)動起來,使GPU能夠在解決復(fù)雜計算問題上發(fā)揮其先天的優(yōu)勢。開發(fā)人員現(xiàn)在僅使用C語言(C語言是應(yīng)用最廣泛的一種高級編程語言),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行。CUDA將來還會支持其它語言,包括FORTRAN, Python以及C++。
不僅如此,CUDA還是免費的開源技術(shù),使廣大開發(fā)者都能挖掘NVIDIA(英偉達(dá)) GPU巨大的計算能力,解決復(fù)雜的科學(xué)運算問題。
CUDA技術(shù)開啟了GPU實現(xiàn)通用運算的大門,是GPU從專用平臺走向通用平臺的一個里程碑,自然也是下一場計算革命的真正起點。
與英特爾的X86架構(gòu)不同,CUDA基于GPU,但不拘于GPU,而是取長補(bǔ)短,將CPU串行計算和GPU的并行計算融合,開啟“CPU+GPU協(xié)同計算”的全新時代,即“異構(gòu)計算”。
“異構(gòu)計算”真正實現(xiàn)了系統(tǒng)整體計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)器集群和超型計算機(jī)領(lǐng)域的高性能計算推向主流,可以使得PC和工作站具有超級計算的能力,使得個人超級計算機(jī)的普及成為可能,成為一場真正的革命。
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語言,挖掘GPU中多個處理單元強(qiáng)大的并行計算能力。
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