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最新版高性能计算编译器PGI2012上市和体验报告
王传璧
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意法半导体全资子公司 Portland Group 发布支持 Linux、OS X 和 Windows 三大操作系统的 2012 版 PGI 高性能并行编译器及开发工具系列产品正式上市。PGI 2012 是首个支持 OpenACC 指令式编程模型的通用版编译器，可用于具有 NVIDIA CUDA 功能的图形处理器（GPU）编程。PGI 2012 还是市场上首个整合 PGI CUDA C/C++编译器全部功能的编译器，可用于英特尔（Intel）和超微（AMD）的多核 x64 CPU 编程。此外，PGI 2012 版开发工具还针对多核 x64 处理器的高性能计算机系统进行了多项性能和功能升级。
Portland Group 总监 Douglas Miles 表示：“现在，随着 NVIDIA 的 CUDA 得到各大厂商的广泛认可，GPU 加速器
逐渐成为高性能计算系统的一项主流配置。PGI 2012 版的发行表明，PGI 持续强化和改进 GPU 编程工具的性能，让开发人员能够提高开发效率，跨平台移植应用代码，深入挖掘图形处理器的巨大潜能。”
PGI Accelerator Fortran 和 C 版编译器于 2008 年首次发布，是一个指令式先进图形处理器编程方法。PGI Accelerator 编程模型主要针对科学家和工程师等非职业编程人员而开发，让科学家和工程师从枯燥的 GPU 编程工作中碰撞出不同的火花，让他们能够集中精力优化演算法。与低级图形处理器编程模型相比，PGI 解决方案有很多优势，包括提升工作效率（多数工程人员在几分钟内即可见到成效）和通过保留图形处理器与 CPU 之间的兼容性提高源代码移植性。PGI 2012 全面支持 PGI Accelerator 1.3 规范，包括非同步数据传输和内核启动指令和增强的数据管理功能。
下面是 PGI Accelerator 用户的使用体验报告。休斯顿大学教授（University of Huston）M. Amin Kayali 表示：“为
研究二维和三维磁系统的特性，我通过 Fortran 90 语言编写了几个微磁代码。指令式方法让我能够轻松地移植现有代码，在图形处理器上完成运算任务，结果，运算速度大幅提升（提高 20 倍）。”荷兰格罗宁根大学天文学院（University of Groningen and ASTRON）Panos Labropoulos 表示：“我的主要研究方向是使用无线电阵列（radio arrays）数据校准和成像，特别是 LOFAR（www.lofar.org）。无线电阵列由数以万计的较简单的能够收集低频天体信号的偶极天线器件组成。通过指令和图形处理器，我们在 5 天内把代码执行速度提高近 6 倍。提高运算速度对于我们意义重大，因为在提高运算速度后，我们可以在较短的时间内处理大量的数据（使用多个节点，每个节点都配备两个图形处理器），为我们节省多年的计算工作。”
除 PGI Accelerator 编程模型改进之外，PGI 2012 还新增对 OpenACC 应用程序接口（API）的支持功能。 OpenACC API 是 2011 年 11 月由 NVIDIA、Cray、CAPs 和 PGI 联合发起的一个行业标准化行动，旨在于制定一个基于编译器指令的加速度器编程标准。OpenACC API 采用了大部分 PGI Accelerator 编程模型，是一个与硬件无关的加速器、协助处理器和能够减轻主 CPU 负荷的相关引擎的编程方法。目前，PGI 已开始对其首版支持一个 OpenACC 1.0 子集标准的 Fortran 和 C 编译器进行封闭式评估。 将在 3 月进行一次公开评估。PGI 预计在 2012
年中期前发布兼容全部 OpenACC 1.0 标准的编译器。
PGI 2012 还有很多特性和增强功能，包括新的高级矢量扩展指令（AVX）支持扩展到最新的英特尔 Sandy Bridge
CPU 和 AMD Bulldozer CPU 的 x64 指令集架构；提高自动并行化支持；支持递归 I/O （Fortran 2003 语言标准中的
技术要求）；新的含有全部 PGI 功能和优化技术的兼容 GNU 的 C++ 编译器；OpenMP 嵌套并行化；远程集群调试支持；集成 PGI C/C++Linux 编译器的 Eclipse 开发环境。PGI 2012 新增的 GPU 编程特性包括，支持最新的 CUDA 4.1 版标准和具有非同步数据传输和内核启动指令等 NVIDIA CUDA 功能的图形处理器的多项新功能。CUDA Fortran 的新功能是能够在 CUF 内核中指定一个码流标识符。PGI 2012 包含性能和功能优化的 PGI CUDA C/C++
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