Выпуск компилятора ISPC 1.31, развиваемого Intel для языка Си с расширениями SPMD

Компания Intel опубликовала компилятор ISPC 1.31 (Implicit SPMD Program Compiler), предназначенный для сборки кода на языке Си с расширениями параллельного программирования SPMD (Single Program, Multiple Data), позволяющими добиться параллельного выполнения нескольких экземпляров одной программы с разными наборами входных данных. Код проекта написан на языке С++ и распространяется под лицензией BSD. Поддерживается работа в Linux, Windows, macOS и FreeBSD.

Си-программы с расширениями SPMD компилируются для выполнения на вычислительных блоках SIMD, предоставляемых CPU и GPU, что позволяет задействовать механизмы векторизации SIMD без низкоуровневых оптимизаций и явного применения в коде SIMD-инструкций. Для написания распараллеливаемых функций используется привычный синтаксис и идиомы языка Си — SPMD-функции напрямую взаимодействуют с функциями и структурами, написанными на C/C++. Для отладки программ могут применяться существующие отладчики.

В качестве бэкенда для генерации кода и оптимизации в ISPC используется инфраструктура LLVM. Поддерживаются векторные инструкции x86 (SSE2, SSE4, AVX, AVX2, AVX512) и ARM (NEON), а также вынос вычислений на сторону GPU (Intel Gen9 и Xe). На архитектурах с векторными блоками SSE, обрабатывающими по 4 элемента за раз, применение ISPC даёт возможность добиться ускорения выполнения программы в 3 или более раз, а на архитектурах с векторными блоками AVX, обрабатывающими по 8 элементов за раз, ускорение может достигать 5-6 раз. При этом помимо размера векторного блока, масштабирование также обеспечивается за счёт выполнения на разных процессорных ядрах.

Основные новшества, добавленные в версии ISPC 1.31:

• Добавлена экспериментальная поддержка 64-разрядной little-endian архитектуры PowerPC (ppc64le). По умолчанию осуществляется сборка для POWER ISA 2.7 (POWER8+) с расширениями VSX (Vector Scalar Extension).
• Добавлены новые сборочные цели avx10.2nvl-x4, avx10.2nvl-x8, avx10.2nvl-x16, avx10.2nvl-x32 и avx10.2nvl-x64, реализующие поддержку расширенный наборов инструкций AVX10.2 (Advanced Vector Extensions) и APX (Advanced Performance Extensions) для процессоров на базе микроархитектуры Intel Nova Lake.
• В диспетчеризаторе обеспечен выбор вариантов сборочных целей с поддержкой AMX (avx512spr, avx512gnr, avx10.2dmr) только при реальной поддержке расширений AMX (Advanced Matrix Extensions) в операционной системе и CPU.
• Добавлена опция «—opt=disable-apx» для выборочного отключения отдельных возможностей x86 APX (egpr, ndd, push2pop2, ppx, ccmp, cf, nf, zu и jmpabs), которые по умолчанию включены в поддерживающих APX сборочных целях, таких как avx10.2dmr и avx10.2nvl.
• Добавлены сбалансированный («balanced») и агрессивный («aggressive») режимы оптимизации математических вычислений, включаемые через опцию «—opt=fast-math» и более агрессивные по сравнению с применяемым по умолчанию режимом оптимизации.
• В сандартную библиотеку добавлены новые математические функции:
  erf, erfc (функции ошибок Гаусса), expm1 (точное вычисление «exp(x)-1»), log1p («log(1+x)»), sinh, cosh и tanh (гиперболические синус, косинус и тангенс). Повышена точность и производительность функций asin, acos, atan и log.
• Значительно повышена производительность 32-битных операций перестановки (shuffles) для сборочной цели avx2-i32x16 и вычислений popcnt для целей avx2-i8x32, avx512skx-x32 и avx512skx-x64.
• Инструментарий LLVM обновлён до находящейся в разработке ветки 23.

Источник: opennet.ru