说三道四技术文摘-感悟人生的经典句子
说三道四 > 文档快照

专访西电朱虎明:异构计算硬件架构呈现百花齐放 百家争鸣

HTML文档下载 WORD文档下载 PDF文档下载
AMD已成功举办5届异构开发者大赛,从第三届开始,朱虎明老师就带领他的同学一直参加这场比赛,并取得非常好的成绩。对此,不妨让我们来看看他对异构计算有哪些看法,对即将要学习异构计算的同学有哪些建议。

因比赛而结缘异构计算的朱虎明老师,带领他的团队屡次在比赛上获奖。可以说,他已成为异构计算领域不折不扣的专家。对此,CSDN记者就异构计算近年来的技术演变、发展趋势、以及开发者该如何学习异构计算等话题采访了他。


CSDN:请您先简单介绍一下自己以及目前主要关注研究的领域。

朱虎明:我目前主要从事高性能计算及其应用的研究,特别是基于集群和GPU的大规模并行计算及其在数据挖掘、SAR图像处理和智能计算领域的应用。

CSDN:您如何看待异构计算/编程领域这些年来的技术演变、应用拓展状况及未来发展?

朱虎明:异构计算的硬件架构及其编程模式现在处于百花齐放 、百家争鸣的阶段,各个公司和各个研究机构都提出了自己的解决方案。目前Intel、AMD、Nvidia和ARM等公司均推出了自己的多核/众核架构,这些架构差异很大,我个人认为将来这些架构会互相取长补短,深入融合,从而达到高性能低功耗的目的。从并行编程的角度来说,要继续提高编译器的智能性,以使大量的高复杂应用经过编译后能够直接高效地运行在并行硬件上,而不是一个一个的去研究算法的并行化,当然,从目前的研究成果来看,短时间内要取得突破可能性不大。另外一个方面就是靠人工来并行化已有的应用,这个需要大量既懂并行又懂专业领域知识的人才,目前并行人才的短缺制约着其发展。我想目前业界的思路就是降低并行编程的难度,使得大量的应用领域专家能够很容易学会使用并行编程工具,或者能够借助第三方的并行开源库,来加速并行计算在各个专业领域中的应用和推广。 

CSDN:作为领域内的专业人士,您认为哪些开发者应该优先学习异构编程的技能?未来异构编程的技能会成为开发者的通用技能吗?

朱虎明:就我所知的领域而言,卫星图像处理、视频分析、生物信息学和大规模数据挖掘等领域由于算法复杂,已经基于高性能计算集群开发了很多的应用,如果将其应用能够移植到异构计算系统上,那将是高性能低成本的解决方案。

今天的桌面级计算平台几乎都使用了异构计算的架构,但是由于异构软件开发者的短缺,只有一些应用支持异构计算平台,我想,谁首先掌握了异构计算的技能,谁就能在未来的竞争中获得先机。

CSDN:您如何看待AMD最新推出的hUMA(异构统一内存访问)技术对GPU/CPU融合带来的影响力,它有哪些优势和劣势?

朱虎明:hUMA(heterogeneous Uniform Memory Access,异构统一内存访问)的出现,我想会使得以前很多不适合运行在GPGPU上的应用,也可以尝试使用GPU来加速。这是因为在以前的CPU+GPU计算模式中,首先要把处理的数据通过PCI总线传输到GPU的显存上,然后GPU对数据进行并行处理,最后将GPU计算的结果又传回给内存,这种模式下,对计算时间/通信比值小的应用,或者不适合或者加速比较有限。新的hUMA技术,不需要在CPU与GPU之间传输数据,这必将会使GPU计算适用于更多的复杂应用。

但是由于这是一个新技术,AMD也没有透漏更多的技术细节,所以目前不好给出更多评价,但是我们很期待这个产品。

CSDN:HSA帮助开发者更高效、更容易的进行开发,并获得可观的性能提升及功耗降低,但这还需要一至两代产品更新才能实现。在当下,开发者学习和使用异构编程有价值吗?

朱虎明:HSA的成立对推动异构计算无疑是非常有帮助的,以前GPU计算主要是Nvidia和AMD推动,成效显著,但是GPU计算仍然是阳春白雪,仅限于既懂并行又懂领域知识的人使用。HSA的成立,致力于打造异构计算的软硬件生态系统,必然会推动异构计算进一步的快速普及。

据透露,HSA年底前推出hUMA(heterogeneous Uniform Memory Access,异构统一内存访问),这是异构计算硬件上的一大进步,我们也希望其配套软件也很快能够问世。那是不是要等软硬件都齐全了,我们再来学习异构计算呢?我个人认为,那可能太晚了。大家都知道,异构并行计算的编程方式与传统的MPI和openMP并行不太一样,要熟练掌握异构计算需要一定的时间周期,而要把异构计算应用于某个领域,那需要的时间就更长了。如果等异构计算的软硬件都非常成熟了,那我们已经落后了。所以,要想占领异构计算的制高点,那就要从现在起抓紧时间学习。等将来新的异构计算技术出来了,我们已经具有丰富的异构并行计算经验了,会很快的将旧的应用移植到新的架构下,从而快速占领市场。

CSDN:如何看待在高性能计算领域流行的CPU/GPU异构计算并获得高性能低功耗在移动平台的运用?

朱虎明:一方面,桌面级CPU/GPU异构计算已经广泛使用在各个领域,更多的基于CPU/GPU的应用还在研究和开发之中,另外一方面,随着智能手机、平板电脑和移动互联网的普及,移动平台上的复杂应用越来越多,要求平台具有高性能和低功耗的特点,但是目前好像还难以达到这个标准。从技术上来说,移动平台已经具有4~8个CPU核,2~8个GPU核,未来还会迅速增加到数十个之多,这些为移动平台的并行计算打下了坚实的基础。我想,与桌面级CPU/GPU应用相比,移动平台的并行应用还处于初级阶段,仅有几个高端平台支持openCL语言,而且由于移动平台计算与存储资源的限制,很多桌面级的原有并行应用和并行库不能直接使用,还需要从新开发和优化。但是根据目前三星研究院和加州大学的研究成果显示,移动平台采用CPU/GPU异构计算后,不但可以加速应用,而且可以降低功耗。因此,我认为移动平台CPU/GPU异构计算非常有发展前途,但是并行计算的生态系统建立还需要很长的时间。

CSDN:C++大师Herb Sutter曾发表过一篇著名的文章《The Free Lunch Is Over》,他表示程序员不断获取硬件升级带来帮助的日子已经结束了,并行计算或异构计算将是未来的趋势。Intel在内的公司不断推出了多核、众核处理器,虽然包括AMD和英特尔等公司做了很大努力,开发者驾驭多线程的编程难度很大,现在学习异构开发的难度依然很大吗?开发工具、函数、算法成熟吗?

朱虎明:我在我们学校已经从事异构计算的科研和教学三年多了,就我个人的经验而言,不管是本科生还是研究生,初次接触异构计算时,仍然面临很大的学习门槛。

就异构计算的研究和开发而言,其发展的速度非常快。异构开发的工具、支持的语言和并行库也越来越多,而且不断有新的基于异构计算应用被研究。目前,异构计算的软硬件都在不断革新中,硬件架构几乎每年都在升级,经常不保证通用计算的向前兼容性。异构计算尽管开发了很多的应用,但是至今仍然没有一个广泛使用的通用异构计算库,使得每一次的异构开发几乎都是从零开始。所以我认为,异构开发的整个生态系统还需要进一步的完善和提高。

CSDN:对想学习或入手异构编程的开发者有什么建议吗?

朱虎明:今天的桌面级计算平台几乎都使用了异构计算的架构,但是由于软件开发的滞后性,只有一些应用支持异构计算平台,比如用于图像处理的Photoshop CS6、用于科学计算的Matlab和谷歌的浏览器Chrome23等。因此很多新的应用开发都需要异构计算人才,但是市场上懂异构计算的开发者却很少。我想造成这个现象的原因很多,其中一点可能就是社会还没有建立起异构计算的人才培养体系,而且市场上很少有适合初学者的学习资料。

基于以上的认识,我想如果要学习异构计算,可能要靠开发者自己多找资料、多实践和多思考。当然另外一方面,情况也在改变,比如CSDN就在网络上建立了“异构开发技术社区”,西安电子科技大学与AMD联合开设了异构计算的课程,并建立了课程学习主页(http://hpc.ee.xidian.edu.cn/html/course/2012/0725/33.html),将来还会在主页上分享更多的异构学习资料。

CSDN:对AMD举办异构开发者大赛的想法和建议?带队参赛感悟?

朱虎明:AMD举办异构开发者大赛是非常好的一件事情,我本人也是由于参加大赛从而了解异构计算,并开始深入研究异构计算并将其应用于我们的科研实践中,目前已经基于异构计算平台开发了卫星图像处理系统、数据挖掘系统和智能计算系统等软件。通过大赛,我们也认识了国内从事异构计算的很多专家学者,与他们的交流,提高了自己的水平。我本人也在AMD的支持下,开设了“异构计算的课程”,从2011年以来,已有数百研究生选修了这门课,通过理论课和实验课的学习,他们掌握了异构计算技术,并将其应用于他们自己的研究领域,取得了良好的效果。趁此机会,我也想感谢AMD提供了这样的机会。

异构开发者大赛已经举办了5届,应该说,与5年前相比,今天异构计算取得了长足的进步,但是,我还是希望AMD能够继续举办这样的竞赛,让更多不懂异构计算的人来学习异构计算,让懂异构计算的专家能够继续提高自己的水平。

异构开发者大赛已经举办了5届,我们参加了3、4、5三届,每次都取得了很好的成绩,我想,之所以能够取得这么好的成绩,首先是我们参赛的学生有学习的动力,由于我们实验室侧重于算法的研究,这些算法在求解大规模问题时经常需要数小时甚至数天,因此他们迫切需要异构计算理论来加速他们的算法。第二就是实验室良好的研究氛围,实验室经常有国内外学者前来访问和交流,使得我们能够及时掌握国内外的最新算法,这样每一次竞赛我们都是学术界最新的算法,保证了我们参赛作品的新颖性,比如这一次我就是和实验室公茂果教授合作,将他研究的最新成果与异构计算相结合。第三就是与AMD技术专家的及时沟通。在竞赛中,AMD会指定专家对每一个参赛队伍提供技术支持,我们有问题时会与AMD专家积极交流,从而保证竞赛的进度。最后一点就是参赛学生的辛勤付出,由于实验室科研任务多,日常工作时间学生都忙于自己的研究工作,竞赛作品主要依靠晚上、周末甚至节假日来完成。

注:本文由付江采访 张红月整理成稿。

独立游戏节:学生展示优胜者奖项得主揭晓 专访Meetup Andres Glusman:解析UX、精益创业方法论背后的强大力量 开发者不容错过的12款开源JavaScript库 搭载FusionCube,HANA内存计算助力实时运营 叫板Google,VMware15亿美元收购AirWatch强势布局物联网 2014年IT企业招聘调查报告:外资企业招聘规模偏大、技术人员比重高 小机器人Ozobot:Maybe,我也有禅意 Google 4亿美元收购人工智能初创公司DeepMind 加入初创企业前,自问四个问题 King.com维权 上演“贼喊捉贼” 淘宝:HBase Bulkload bug修复及patch提交 Google的“机器人情结”:两次合计36亿美元的人工智能收购 挑战谷歌、抢占新兴市场,百度进军泰国、巴西和埃及市场 《近匠》第8期:Unity——不再仅仅是游戏引擎 Colours:移动应用的开源“美颜相机” 微信红包活动:用户疯狂中的腾讯“阴谋” 预测2014年最热门的IT职位及年薪 智能手机有隐私?Facebook可阅读Android用户的短信内容 苹果2014年Q1财报:iPhone、iPad 销量创纪录 3D打印:鞋垫也玩私人订制 与Google Glass抗衡,三星将推Galaxy Glass 进军移动?任天堂欲推iOS、Android版超级玛丽 回顾2013:云计算的夏天 微软最终加入OCP阵营,开源其云服务器设计 Docker:集装箱式“运输”在软件上的实现 《近匠》第09期:ShareSDK——专注社交分享工具 苹果车载iOS系统iOS in the Car界面被曝光 支撑过万亿音乐事件的数据分析系统 Facebook运维内幕曝光:一人管理2万台服务器 《近匠》第10期:友盟——开发服务平台化 LinkedIn耗资1.2亿收购数据驱动招聘服务公司Bright 程序是SQL Server2000+Delphi6的三层结构,打包问题,大侠请帮忙!(200) ¥¥火星人都不会的问题!巨难!欢迎各位! 这里有没有兄弟写过“万邦“图形采集(winbond)的应用程序没有 关于输入法 为什么ASP页面关闭后,session中的值还存在呢? 到底有没有官方出的VS6.0中文版?? 请问怎样给一个buffer中所有数据清0 test 数据采集问题,高手指教!!!急 为何我修改了打印纸尺寸但不起作用? 请问大家现在MCSE的题目变了没有啊? 共同学习 高人指点一下 DataGrid如何实现如下功能? 如何在图片框中按鼠标时知道当前鼠标在图片框中的坐标?谢谢! 【骂人】destroy(只想灌的爽)进来 散分~~~~前5名!谢~ 请教两个问题,专家请进! 请问在什么地方可以找的计算机方面的中英文对照翻译? Dll向主窗口发送自定义消息? 如何用MoveWindow()和SetWindowPos()来改变窗口大小(最好有个例子)! script参数怎样传输到applet中 怎样把jpg转换位BMP,在线急等 我要开放mssql的访问,在防火墙中是不是只要开放1433端口就可以了? 外面买的2000安装盘有的里面只有一个程序,叫什么ghost,好象运行它后就可以非常快的安装2000,请问这个ghost是用哪个软件做的? 系统初始化把所有数据库里面的内容删除,保留表的结构,这是怎么实现的? 如何将AnsiString转换成LPCWSTR? 我想请问一下,当panel显示时如果下面有<select >控件是,这个控件不被盖住,结果好象panel破了下一样,请问题怎么办!谢谢 如何把这个程序转换成java程序,我够菜的:( 高分请教如何实现本地网址过滤?就好像反黄软件,或公安的监控软件一样。 又有问题了 谁能贴一个关于TQUERY,TTABLE等控件的数据库应用的详细使用 我会jsp+servlet sql server完成小项目 找相关工作还咬什么? vs.net的问题,看看你遇到过没有? 答者有分!怎样用超链接调outlook发邮件? 怎样把不同机子上的vc++模块连到一块 关于自增自减运算符的问题-缘引老师的教案 在SCO上配置Informix遇到n多问题 急!寻解线性代数方程组的算法程序或者相关资料 假设在 MDI 程序中打开了3个文档,现在想将其中一个文档提到前面显示 php语法的一个小问题 MM,有个难题急需解决(关于 DateTimePicker控件的) 请看图,长得巨像梁朝伟的工地民工!! §§如何从Variant变量中取出有符号long型值? 关于vc++和visual prolog的接口问题 Exchange 2000 Lotus connector 怎样把<<石器时代>>游戏里的图片和动画弄出来??? 有关PHP使用相对路径访问ACCESS数据库的方法。 大版主,特别是阿信,进来看! 怎么把数字以16进制格式输出 一个奇怪的顺序问题 谁给我些关于长跑的好句好段或作文啊,急啊!越多越好! 当面对死亡时,你是怎样的一种态度?这次的汶川大地震让我感触良多,人的生命是那么的脆落,我们随时都有可能像这样瞬间遭受到死亡的威胁,换位思考,如果是你,你会是以什么样的心态去面对 找个与拼音de mei(得美)发音相似的英语小弟穷就50分 大哥大姐大爷大妈 来帮帮忙咧 ,单词要有好的含义,单词可以是1个,也可以是多个 电离能大小的问题Mg的电离能为什么大于Al的,可以用钻穿效应解释么?还有,S的电离能为什么比P的稍小些? 一个人要如何面对死亡当病魔到来时,要用什么样的心情去对待它,又有几人能很好的去处理呢? 中文 王美朋Wang Mei peng 女的名字啊 冒几是什么意思 拉屎吃屎吃屎拉屎吃屎吃屎拉屎吃屎吃屎拉屎吃屎吃屎拉屎拉屎吃屎吃屎拉屎吃屎吃屎拉屎吃屎吃屎拉屎吃屎吃屎拉屎、、谁吃屎的、有赏 电子的电离能,电子的逸出能,有什么关系?电子的电离能,电子的逸出能,有什么区别?请不要重复无聊的定义.请直接剖析、评论.敬请江苏的教育工作者王佩L老师,请止步。 O和P的第一电离能如何比大小 阿尔法射线、贝塔射线能杀菌吗? 消化道中哪部分消化液最多 S,F,N,P第一电离能大小如何比较,最好能详细点 英语翻译Dolorosa,flumenosa,desolata,lacrimabilaDolorosa,flumenosa,plorata 一花一世界一叶一菩提的解释 颜色 英文怎么讲是颜色的这个词是 颜色 这个词 王安石《泊船瓜洲》的拼音 消化道中含消化液最多的器官,总量多少 速求原图.快 英语翻译再增加一个:信任 千锤百炼GGbog 三个100pf电容并联等效一个300pf电容不?主要是指在频率特性方面~谢谢 为什么磷的第一电离能比硫高呢? 千锤百炼和置之度外 我先感冒咳嗽 头发热会不会是手足口病呀 患者信息:11岁 一花一四季,一爱一人生,一花一世界,一叶一菩提 能和爱情联系起来么? 氟原子最外层电子数为( ),反应中容易( )个电子而显示()价 世界上有什么动物一生下来就不喝水?注意:是一生都不喝水的 一花一世界.一叶一追寻.一曲一场叹.一生爱一人.一世思一人.为他而活.为他而梦.为他而醉.在他怀中枯委有何妨? 与氟相邻且最外层电子数相等的元素是什么?它的最高价氧化物对应水化物的化学式是什么? 生物与非生物的区别是什么?拜托各位大神 一叶一菩提,一草一木皆因果;一花一世界,一人一生皆为空. 什么叫形而上学?形而上? 用英语介绍学校,怎么办?听说你是学英语专业的, 英语作文 You're suppose to choose one of the three people to attend your New Year's Party.They'reLincoln,Michael Jackson,Einstein.Develop an article of about 150 words to explain the reason why you've chosen this particular person. 酶活性最强的温度( ) 如何诊断细菌病害 涂装UV机是什么意思? 该怎样面对死亡?害怕亲人离去,害怕自己死后什么都不知道,虽然自己出生前也是一无所有,可正因为活过才知道生命的可贵,害怕一觉睡去再也醒不过来,仿佛自己没有来过这个世界? 番茄有几种细菌病害 问几句英语翻译 1.我认为学英语听说一样重要 2 今晚电视上放映什么节目?3 那些登山者救了自己 踩到狗屎意味着什么. 冒味是什么意思 点豆腐的卤水到哪里去买?化工品店里有没有? 怎么面对死亡?我爸爸得了癌症,我怎么面对爸爸将来某天的死亡?别复制,我不怕死 我不知道我爸爸是什么面对的 你们只要告诉我该什么面对就行了(我今年17岁) 冒出是什么意思 y粒子有质量吗 踩到狗屎意味着什么?急 冒称是什么意思 α粒子的质量是多少? 如何面对死亡? 冒是什么意思 为何使用氯化钙处理基因工程中的细胞的通透性而不能用氯化氢来处理,原因是什么?从高中必修二的教师参考书里可以找到说明但无详细的解释。 今天踩到狗屎了,这意味着什么?RT 多巴胺产生于脑内哪个部位? 怎么判断那个粒子质量大 怎样面对死亡?当年轻生命走到尽头! 第一电离能的大小比较?已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,则第一电离能:YAl,就出现了与之相反的结果) 一个氢原子发射一个光子,氢原子的运动方向如何?原子接收一个光子其运动方向...原子的运动方向与光子运动方向,会成一定角度吗,请高手给与指教. 新年踩到狗屎意味着什么新年年头我踩到狗屎意味着什么 美国海军一高官被控受贿 其中包括性贿数万伊朗抗议者举行“占领美国使馆”集新加坡鱼翅消费量大幅下跌中国与俄、芬、德研究机构合作开发地面厉行节俭不会影响中国成为“会展大国”哥伦比亚举行彩色跑 粉末横飞high普京签署法律规定恐怖分子亲友连带问责百年一遇全环食壮观上演 美欧非观星族朴槿惠称国际社会不能纵容朝鲜 需打破湖南三姐弟遇害初步定为仇杀 学校方面朝鲜谴责韩国对朝政策:改变无异于地球中国古典吉他演奏家在伦敦举办独奏音乐调查称受医改问题影响 奥巴马支持率跌美国高中生图书馆借书逾期不还 被警方国际货币基金组织秘书长林建海:中国等澳工人阅读能力低企业纷纷弃用文字型安潘霜霜晒绝美私照 网友惊叹:太像an报告称中东部局地年雾霾日数超百天 霾嘉兴市政府投资项目一财务干部受贿近1浙江首只当代艺术品投资私募基金发行 风行网跟拍母婴计划 对话艾菲谈家庭往民族团结从我做起:个体户罗春喜真诚帮新疆哈密至额济纳铁路开建张春贤会见张玉卓 要带头引领新疆新型乌鲁木齐市一小区水管爆裂地下室的干果新疆红色教育基地高扬精神火炬50幅书画精品周日拍卖部分离退休干部为新疆加速发展建言献策新疆三个巴郎水库遇险62岁大爷拼命救转移就业引发新疆伽师农民观念变革新疆与工行签署金融服务战略合作协议下半年乌鲁木齐邮市精品多新疆泽普县表彰六名先进个人 共发放奖产经好望角:关注新疆“社区经济”新动伊犁大旱两百万亩农作物受灾油菜不开花新疆累计接收自主择业军转干部1185乌鲁木齐市五龄童独自坐车众人帮他找家乌鲁木齐市轮椅哥拉一车西瓜送交警乌鲁木齐市一家属院拆迁170方燃气四民族团结从我做起:乡干部马国庆被农民新疆第三监狱建设教育改造网络平台专家为新疆疏勒县《西域绝恋》建言献策
备案号:鲁ICP备13029499号-2 说三道四 www.s3d4.cn 说三道四技术文摘