PGI 8.0版高性能編譯器及開發(fā)工具（Portland Group）

意法半導(dǎo)體全資子公司Portland Group®公布支持 Linux、Mac OS X和Windows三大操作系統(tǒng)的PGI® 8.0版高性能編譯器及開發(fā)工具系列產(chǎn)品。在所支持的三大平臺(tái)上，PGI 8.0版Fortran和C編譯器均全面支持最近發(fā)布的OpenMP 3.0多核并行編程標(biāo)準(zhǔn)。新版軟件還支持在Linux和MacOS平臺(tái)上開發(fā)和調(diào)試OpenMPI應(yīng)用程序，并完善了現(xiàn)有MPI編譯程序在Linux和Windows集群上的功能。目前，PGI 8.0版用戶通過(guò)使用完全相同的PGI編譯器、最新的OpenMP功能、可選的MPI軟件和捆綁的OpenMP/MPI調(diào)試器和分析工具，可以在任何一款主流的臺(tái)式機(jī)或服務(wù)器集群操作系統(tǒng)上開發(fā)部署多核和并行的應(yīng)用程序。作為具有重要意義的全新開發(fā)成果，PGI 8.0版標(biāo)志著Portland Group開始進(jìn)入加速計(jì)算領(lǐng)域，可以條件性支持并行計(jì)算任務(wù)，從x64主處理器自動(dòng)分配到英偉達(dá)（NVIDIA）的具有CUDA功能的GPU處理器。 .

“PGI的Unified Binary技術(shù)使開發(fā)人員能夠利用AMD和英特爾的最新的CPU創(chuàng)新技術(shù)，同時(shí)把不同的x64 處理器視為一個(gè)單一平臺(tái)，配合PGI 8.0版的新增功能，為HPC用戶和大型多平臺(tái)超級(jí)計(jì)算中心提供了最大的靈活性和自主性。”Portland Group總監(jiān)Douglas Miles表示。

全新的性能分析工具
現(xiàn)有編譯器及開發(fā)工具產(chǎn)品線已包含目前所有的最佳的HPC方法和多核編程技術(shù)。除了延續(xù)現(xiàn)有產(chǎn)品線的成功之處外，PGI 8.0版編譯器還增加了一個(gè)全新的功能：自動(dòng)分析源代碼，然后生成一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)，描述可行的或被抑制的性能優(yōu)化方案，并提供源代碼的修改意見，以便利用可行的優(yōu)化措施。隨著8.0版編譯器的推出，PGI利用通用編譯器反饋格式（CCFF）使數(shù)據(jù)重組和訪問(wèn)數(shù)據(jù)的界面實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。為了努力改進(jìn)PGI、第三方和高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)的軟件調(diào)試工具的可用性和互操作性，PGI正在公布CCFF標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)內(nèi)人士可以免費(fèi)獲得這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。登錄PGI網(wǎng)站http://www.pgroup.com/ccff可以獲得更詳細(xì)的CCFF的信息。

在一個(gè)結(jié)構(gòu)合理而緊湊的直觀的圖形用戶界面（GUI）內(nèi)，PGI的PGPROF®8.0性能分析工具可以顯示CCFF數(shù)據(jù)以及用戶源代碼，同時(shí)還支持命令行界面。程序員可以迅速簡(jiǎn)易地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理的代碼段，以及性能有待改進(jìn)的需要重組的代碼段。除能夠識(shí)別占用計(jì)算機(jī)時(shí)間或系統(tǒng)資源最多的應(yīng)用程序代碼段外，PGPROF還為程序員提供具體且可行的源代碼性能優(yōu)化反饋建議。通過(guò)識(shí)別以下內(nèi)容，以每個(gè)線程和/或每個(gè)進(jìn)程顯示數(shù)據(jù)的方法能夠簡(jiǎn)化性能調(diào)試：

•    單指令多數(shù)據(jù)流擴(kuò)展(SSE)矢量回路，以及矢量化在非矢量回路受限制的原因
•    多核用自動(dòng)并行化回路，和并行化在串行回路上受限的原因
•    OpenMP并行化的備選回路
•    回路的計(jì)算強(qiáng)度，把負(fù)荷分配給圖形處理器（GPU）或加速器所需的備選回路
•    迭代數(shù)量極大或極小的回路，以及SSE和高速緩存分層架構(gòu)性能的優(yōu)化方法
•    數(shù)據(jù)預(yù)取，通過(guò)指令和pragmas命令優(yōu)化數(shù)據(jù)預(yù)取的機(jī)會(huì) 

除這些詳細(xì)的分析外，PGPROF還提供程序級(jí)總體分析，包括行內(nèi)函數(shù)和例程的信息；每個(gè)文件是如何編譯的信息；整個(gè)系統(tǒng)配置的信息；以及 Fortran、C和C++源代碼的性能關(guān)鍵特性。傳統(tǒng)的性能調(diào)試工具只能報(bào)告和調(diào)試一個(gè)特殊類型的處理器或系統(tǒng)，或只能做并行化的調(diào)優(yōu)任務(wù)，而PGI 8.0編譯器及開發(fā)工具，能夠在現(xiàn)代化的多核 x64 CPU或GPU加速器上，為程序員提供調(diào)試反饋，以及通過(guò)重組回路和算法來(lái)提高性能的建議。 

“計(jì)算機(jī)處理并行化并不等于高性能，”Portland Group的編譯器工程師Michael Wolfe表示，“問(wèn)題的核心不是并行計(jì)算，而是系統(tǒng)性能，并行只不過(guò)是實(shí)現(xiàn)高性能的一個(gè)工具。”

臨時(shí)性GPU支持
PGI 8.0版還包含技術(shù)預(yù)覽，介紹業(yè)內(nèi)首款把x64主處理器的計(jì)算任務(wù)自動(dòng)分配給圖形處理器（GPU）的Fortran和C編譯器。直到現(xiàn)在，專注GPU加速器的C和C++開發(fā)人員還必須依賴把語(yǔ)言擴(kuò)展到程序中。 從Fortran應(yīng)用程序調(diào)用GPU受到極大的限制，需要x64+GPU程序員進(jìn)行詳細(xì)的編程，包括必須理解和指定數(shù)據(jù)用途信息，管理x64主處理器和GPU之間的所有數(shù)據(jù)傳輸需要人工排列調(diào)用序列。采用PGI 8.0版的臨時(shí)性支持功能，通過(guò)給現(xiàn)有的兼容高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的Fortran和C程序增加類似于 OpenMP的編譯器指令，然后選擇適合的編譯器重新編譯，程序員可以在x64+GPU 平臺(tái)上加快Linux應(yīng)用程序的開發(fā)和部署。 

“越來(lái)越多的軟件發(fā)行商利用CUDA開發(fā)環(huán)境，開發(fā)創(chuàng)新的解決方案，充分發(fā)揮英偉達(dá)GPU的強(qiáng)大性能，PGI正在加入到這個(gè)行列中來(lái)，”英偉達(dá)Tesla計(jì)算解決方案總經(jīng)理Andy Keane表示，“憑借他們20年的開發(fā)歷史和輝煌業(yè)績(jī)，我們期待PGI的解決方案給高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造機(jī)會(huì)，使開發(fā)人員能夠逐漸移植大量的傳統(tǒng)的科研和工程代碼，以充分利用英偉達(dá)Tesla加速器的優(yōu)勢(shì)?！?

PGI 8.0 x64+GPU編譯器自動(dòng)分析整個(gè)程序結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)，在x64 CPU和GPU 之間分配用戶指令規(guī)定的應(yīng)用程序代碼，定義并生成一個(gè)優(yōu)化的回路映射，自動(dòng)使用并行內(nèi)核、硬件線程功能和現(xiàn)代GPU的SIMD矢量功能。除規(guī)定代碼區(qū)域和加速功能的指令和pragma命令外，PGI Fortran和C編譯器還支持用于精細(xì)控制回路映射、存儲(chǔ)單元分配和GPU存儲(chǔ)分層架構(gòu)優(yōu)化的用戶指令。PGI編譯器生成統(tǒng)一的x64+GPU目標(biāo)文件和管理數(shù)據(jù)進(jìn)出CPU的可執(zhí)行文件，同時(shí)還充分利用主處理器側(cè)的開發(fā)實(shí)用工具——鏈接程序、函數(shù)庫(kù)、makefiles，無(wú)需修改現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的高性能計(jì)算Linux/x64編程環(huán)境。

PGI8.0版的另一新亮點(diǎn)是：在Mac OS X上支持OpenMP并行和本機(jī)OpenMPI并行調(diào)試；在Microsoft Windows上新簡(jiǎn)化的授權(quán)設(shè)置；支持Microsoft HPC Server 2008集群；支持AMD和英特爾最新的處理器。 

PGI新編譯器的評(píng)估版可以從Portland Group網(wǎng)站www.pgroup.com下載，用戶需要注冊(cè)。