41、利用 StarPU 统一运行时系统挖掘 Cell/BE 架构的潜力

利用 StarPU 统一运行时系统挖掘 Cell/BE 架构的潜力

1. 引言

在当今的计算领域，异构多核处理器的应用越来越广泛。为了充分利用这些处理器的性能，需要一个高效且灵活的运行时系统。STARPU 作为这样一个统一运行时系统，能够支持多种架构，包括 CELL 处理器。本文将详细介绍 STARPU 如何扩展以高效利用 CELL 架构。

2. STARPU 统一运行时系统

STARPU 运行时系统通过提供名为 codelet 的高级任务抽象，为异构多核处理器提供支持。Codelet 可以在不同架构上执行，如多核处理器、GPU 和 CELL 处理器。STARPU 能同时使用所有计算资源，将 codelet 高效地映射到可用资源上，同时隐藏底层技术机制。

从编程角度看，STARPU 不是一种新语言，而是一个库，用于执行应用程序显式提交的任务。它还特别注重任务的高效调度，并允许调度专家以可移植的方式实现自定义调度策略。

STARPU 的设计围绕两个主要组件：
- 数据管理库 ：从加速器核心（如 GPU）访问主内存通常很困难或成本极高。STARPU 提供了一个数据管理库，为操作 codelet 使用的数据提供高级接口。该库通过强制数据一致性提供分布式共享内存，同时保护数据免受并发修改。其透明的数据迁移或复制机制还能执行额外的转换，如自动转换字节序或重新映射数据布局以适应目标架构。
- 统一执行模型 ：应用程序以 codelet 的形式异步向 STARPU 提交任务。Codelet 封装了一个可以在 STARPU 控制的一个或多个计算资源（称为 w