使用 GPU.NET 针对 GPU 编程

阅读数:4145 2010 年 12 月 16 日

话题:.NETLinuxWindowsDevOps语言 & 开发架构

GPU.NET 是为.NET 开发者提供的、整合在 Visual Studio 2010 中的托管解决方案,它的目标是为 GPU 创建带有增强计算功能的应用程序。

GPU.NET是为了创建运行在 GPU 上的 HPC.NET 应用程序的托管解决方案。 GPU.NET 为在 Visual Studio 2010 中编写 C# 或者 VB.NET 应用程序的开发者提供了智能支持。得到的汇编程序会使用汇编处理器进行预处理,它会向 GPU.NET 运行时中注入引用,从而把汇编程序编译为本地代码,并且管理它在现存 GPU 设备上的运行。 如果没有在系统中找到 GPU 设备,那么程序就会回到 CPU 上运行。 所有 GPU 设备都有设备驱动,因此针对它来编程更合理,这样会比生成 CUDA 或者 OpenGL 的代码更好,因为那还需要用户安装其它的 SDK。

GPU.NET 拥有一个插件的架构,从而支持其它设备,据开发 GPU.NET 的公司 TidePowerd 的 CEO 和共同创始人 Jack Pappas 所说:

我们的运行时对硬件支持使用了插件架构。 在发布的 beta 测试版中,我们只拥有针对具有 nVidia CUDA 能力的硬件的插件,但是我们会与 AMD 协作,创建同样支持他们的硬件的插件(我们会在 beta 测试阶段最后的某个时候提供,但是会在发布 V1.0 之前)。 有了这个基于插件的设计,我们就可以很容易地为现存的基于硬件的加速卡(比方说:IBM Cell,或者给予 FPGA 的卡)添加支持,或者为可用的新硬件(例如:Intel 的“Knight’s Corner”)添加支持。

这种设计对于运行时的另一种重要的意义在于,我们可以让你部署给最终用户的硬件加速代码运行得更快,而只需要对插件做出更新;这样的更新可能会包括缺陷修正、新的设备代码的 JIT 编译器优化,或者对硬件驱动的特定版本中可用的新 API 的支持。 注意到这个更新过程对于开发者和最终用户来说,完全是透明的。

GPU.NET 当前运行在 Windows 上,但是它也会通过 Mono 运行在 Mac 和 Linux 上。 对于 API,Pappas 提到:

使用 GPU.NET 的开发者,需要学习一些 API,然后才能使用这个系统。 其中保留了像 CUDA/OpenCL 的抽象,但是我们已经设计了 API,使其拥有“本地的”.NET 样式和感受,这样,没有 GPU 开发经验的.NET 开发者也可以快速上手,并开始编写拥有 GPU 加速的代码。

例如在 CUDA 中:

int tid = blockDim.x * blockIdx.x + threadIdx.x;

在 C# 中,使用 GPU.NET:

int ThreadId = BlockDimension.X * BlockIndex.X + ThreadIndex.X;

我们还没有最终完成会暴露更高等级的功能——像并行要素(与Thrust类似)——的 API;在接受一些用户反馈之后,我们会在 beta 测试过程中的某个时候完成它们。

对于许可,Pappas 告诉 InfoQ,GPU.NET 是一个:

商业化的产品,并且按照针对每个开发者的许可来销售;我们还会提供高级的,基于邀请的支持订阅,那是针对有技术问题,或者需要尽快得到缺陷修复的客户。 然而,我们已经开发出一些有用的工具和库,并在构建GPU.NET的时候内部使用,我们会在发布 1.0 版本之后的某个时间把它们作为开源项目发布。

他们不打算发布 GPU.NET 的源代码。 当前该产品还处于Beta测试阶段,他们计划在本年末或者明年初发布 GPU.NET 1.0。

查看英文原文:Targeting the GPU with GPU.NET