众核处理器与并行计算-优快云博客

来自Intel的消息：

特邀讲者：吴甘沙高级主任研究员英特尔中国研究中心编程系统实验室

演讲题目：Intel众核体系结构Larrabee以及数据并行编程模型Ct

Larabee：

Larabee是Intel第一款Many Core处理器，目标是TFLOPS。讲演人并没有明确说明Larabee的目的，从wikipedia来看，Larabee被归类为GPU；但讲演人说明每个核心都可以跑一个操作系统，这点似乎为把Larabee归类为general purpose CPU做了注解，但个人更倾向于认为讲演人是在强调Larabee的指令集优势。也就是说，Larabee强调对GPU类的高并行性和X86CPU类的高可编程性的结合。在桌面环境的使用方式上，应该是一种加速器模式和通用CPU联合使用。无论是在图形加速市场还是科学计算市场。当然，在嵌入式市场，Larabee可以成为第一款片上众核通用处理器（Cell B.E显然不是众核），单一核心跑小型操作系统，这点对于Larabee来说不会形成瓶颈。

从体系结构上来说，Larabee包含大约32个简单x86核心，基于Pentium 4；每个核心支持4个硬件线程，为简单的顺序执行方式，双发射，强调较宽的vector宽度指令以支持高的并行度。同时，Larabee在片上提供一些fix-function unit，以增强图像处理能力。大量的多线程支持可以overlap内存延时和提高硬件效率，也弥补了没有乱序执行的缺点，但相比NVIDIA的warp instructions buffer，感觉还是后者来的精妙。

内存层次上，每个核心拥有一致性支持的两级Cache，每个核心之间使用双向ring bus互联，这点与Cell B.E有些类似。Larabee每个小核心可以使用load/store指令来拥有相同内存空间，这简化了编程。这点是与Cell B.E不同的地方。

总结：Larabee是一个CPU与GPU融合的产物。Larabee可以支持操作系统，但并不适合跑大型操作系统，也容易形成瓶颈；同时Larabee拥有特定的图像处理单元以增强图像处理能力。Larabee拥有较CPU有更好的并行能力，较GPU有更好的编程性。今后会以一种加速器形式与通用CPU进行协同工作，或用于嵌入式市场。

Ct：C/C++ for throughput computing

在现在的多核领域，显式或隐式的并行处理并不十分困难。然后对于众核处理器，让程序员显式的对每个核心进行编程将是一个非常困难的事情。CUDA的好处在于SIMT，每个指令基本上可以自动映射到每个处理核心，显然，Larabee也需要一个类似的编程模型，从而实现程序与多个核心的映射操作。

Ct的目的即在于此。讲演人对Ct细节说的不多，介绍的是Ct功能和编译方面的一些技术，如Ct主要是为了数据并行，支持C/C++，在编译器方面作了比较大的改进，实现二次编译，JIT等以完成类似于JVM的功能，从而实现对多个平台的支持。

抛开Ct技术细节，从原有的OpenMP支持到Intel自有的TBB，到现在的Ct，Intel向市场传递这么一个印象：Intel在推动多核、众核和并行计算的发展，这个推动不仅仅是处理器技术上的，更重要的是编程模型上的。我个人不知道Intel在OpenCL和Ct上分别的态度和想法，但无疑Ct会造成与OpenCL的直接竞争（Larabee平台）。再加上微软并不支持OpenCL，而是推出Directx11，这对今后几年桌面并行计算的标准来说可能是个稍显混乱的局面。当然，个人还是看好OpenCL，在于其平台无关和更多的业界支持。

AMD：

特邀讲者：刘文卓中国区技术总监，AMD中国

演讲题目： CPU 与 GPU 的融合，以及加速计算的前景与挑战

AMD的讲座技术性不强，更多的是传递理念。

融合：

AMD所谓的融合，目前是单机层面上的CPU+GPU融合。AMD在购入ATI的时候即瞄准这个目标。AMD应该是最早提出GPGPU的厂商，可很遗憾在GPU编程方面落后于NVIDIA。

在片上的融合，AMD提出了一个时间表。最终的样子是一个与Larabee完全不同的架构。Larabee强调同构、众核；AMD强调异构、众核。如果把力度放大，AMD的CPU是一个CPU+一个GPU放在一个chip上面，这点与Cell B.E类似。

片上异构也是我个人比较欣赏的一种方式，原因是单机异构的存储瓶颈问题（这个问题在中石油也被客户所提到）。直觉上，片上异构可以改善通用CPU和专用die之间的通信，尤其是专用die与系统内存之间的通信瓶颈将大大改善（可能需要MMU和操作系统参与内存计算，所以操作系统和driver层面可能需要有所变动）。另外一个原因是SoC总是最容易被嵌入到设备中去的，无论是桌面还是嵌入市场。

openCL：

AMD提到了openCL，基本上AMD是对openCL持肯定态度的。并做了一些远景介绍，如支持多种体系结构，可以将并行放置在更多的平台，甚至手持设备等。

特邀讲者：邢座程博士，国防科技大学计算机系教授

演讲题目：面向科学计算---银河飞腾多核处理器发展思路

邢教授显然是个务实的研究者。在对比了TOP500处理器主流芯片架构之后，邢教授仍从对称多核处理器入手，基于自己以前的积累，进行主流多核芯片的研究和生产。

该报告更多的是从研究方法论上入手去阐述飞腾处理器研究工作的。

特邀讲者：范东睿博士,中科院计算所副研究员

演讲题目： Godson-T--高效能众核处理器设计

范老师做的是TFLOPS-Oriented众核处理器设计，偏研究，架构也是同构众核处理器。突出的地方是众核的拓扑机构，核间通信方式等内容。因为更偏理论性，我个人还不能很好理解。