面向未来计算-异构开发技术社区

hUMA(Heterogeneous Uniform Memory Access )

 

在过去的50年里,我们已经看到计算机的发展取得了显著进步;它们变得更快、更小、更轻了。尽管取得了这些重要进步,但我们与计算机互动的方式依然不变:打字、点击、触摸、滑动…但我们并没实现真正意义上的互动。这些设备无法识别、了解并感知我们。你有没有幻想过,通过脸部识别扫描登录你的设备或者你的设备理解您提的问题呢?好了,过去看似不可能的事情现在变成了可能,让我来给您解释。

实现这些体验的关键在于充分开发当前主流处理器的计算潜力。我们知道,今天的图形处理器(GPU)具有相当强大的计算能力,这种计算能力是以每秒浮点运算次数(TFLOPS)来计量。但是除了大多数图像要求较高的应用外,所有的计算潜力仍未得到完全开发。我们将通过异构系统架构(HSA)解开这些TFLOPS的秘密以便更广泛的应用。

虽然CPU和GPU已在同一张硅板上(常称为加速处理器APU)共存了几年,但CPU和GPU的“地位”并不平等。异构系统架构(HSA)是一种智能计算架构,可通过无缝地将相应的任务交给最合适的处理单元使CPU、GPU和其他处理器协同运作。异构系统架构可创建一个可使GPU被当成CPU流畅使用的环境。

为了让异构系统架构变得功能强大且能耗效率高,在硬件方面还有两个主要障碍要客服:

1.   充分发挥图形处理器的计算性能

2.   在访问系统内存时突破图形处理器的瓶颈

对内存进行高带宽访问可以说对开发这一计算性能很重要。打破GPU是如何访问内存的瓶颈对今后的编程非常重要,因为这可以使应用程序有效地把相应的任务交给最适合的处理单元。异构统一内存访问(heterogeneous Uniform Memory Access)或hUMA预示着将异构计算生态系统带入现实生活的第一步。hUMA是加速处理单元内的一个极其先进的共享存储架构。在hUMA架构中,CPU和GPU(APU内)可完全访问整个系统内存。hUMA架构意味着统一内存访问系统内的所有处理核心都共享一个单一的内存地址空间。hUMA的主要特性包括:

1.    访问整个系统内存空间:CPU和GPU从整个内存空间访问动态分配的内存

2.    分页内存:GPU可处理缺页中断(Page Fault),且不再受页锁定内存(page locked memory)的限制。

3.    双向一致性内存:无论GPU还是CPU在处理器过程中对内存中的数据做了什么改变,另外一方总是能立即看到更改后的数据。

异构系统架构的革命性内存架构对于高速GPU访问系统内存及消除GPU“无数据”的障碍是一种新的标准。

HSA将赋予软件开发人员轻松进行创新的能力,并发挥出您所有现代设备的更佳性能和功能,实现强大的新型体验,如丰富的视觉效果、直观、人性化的交互。我们希望通过HAS把主流语言和编程模型变成可能,并把异构计算带到广大的开发社区。反过来这将使广大的主流应用和使用性能提高。

HSA具有一些独特的特性可让人们获得强大的新型体验,如流畅的人机交互,将所有现代运算设备的性能、功能和效率提高至更高水平。下面的视频展示的是HSA技术的最大潜力(脸部识别登录、语音识别、手势识别等),并有可能给人一个购买新电脑的理由。 "