HPVM 2.0, CPU, GPU, FPGA ਅਤੇ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਲਈ ਕੰਪਾਈਲਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ

LLVM ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਨੇ HPVM 2.0 (Heterogeneous Parallel Virtual Machine) ਨੂੰ ਜਾਰੀ ਕਰਨ ਦੀ ਘੋਸ਼ਣਾ ਕੀਤੀ, ਇੱਕ ਕੰਪਾਈਲਰ ਜਿਸਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਵਿਭਿੰਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਿੰਗ ਨੂੰ ਸਰਲ ਬਣਾਉਣਾ ਅਤੇ CPUs, GPUs, FPGAs, ਅਤੇ ਡੋਮੇਨ-ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਲਈ ਕੋਡ ਜਨਰੇਸ਼ਨ ਟੂਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਕੋਡ ਅਪਾਚੇ 2.0 ਲਾਇਸੰਸ ਦੇ ਅਧੀਨ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਵਿਪਰੀਤ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਿੰਗ ਉਸੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਭਾਗਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੁਆਰਾ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ ਜੋ ਸਮਾਨਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਾਡਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ (CPU ਕੋਰ, ਵੈਕਟਰ ਨਿਰਦੇਸ਼, GPU, ਆਦਿ), ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਦਾਇਤਾਂ ਦੇ ਸੈੱਟ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੈਮੋਰੀ ਲੜੀ। ਹਰੇਕ ਸਿਸਟਮ ਇਹਨਾਂ ਭਾਗਾਂ ਦੇ ਆਪਣੇ ਸੁਮੇਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। HPVM ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਦਾ ਮੁੱਖ ਵਿਚਾਰ ਕੰਪਾਈਲ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ-ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਟ ਕੀਤੇ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਾਂ ਦੀ ਇਕਸਾਰ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਹਾਰਡਵੇਅਰਾਂ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ GPU, ਵੈਕਟਰ ਨਿਰਦੇਸ਼, ਮਲਟੀ-ਕੋਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ, FPGA ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਐਕਸਲੇਟਰ ਚਿਪਸ.

ਹੋਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਉਲਟ, HPVM ਨੇ ਵਿਪਰੀਤ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਨੂੰ ਸੰਗਠਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿੰਨ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੀ - ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਿੰਗ ਭਾਸ਼ਾ ਅਤੇ ਹਾਰਡਵੇਅਰ-ਸੁਤੰਤਰ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ (IR), ਵਰਚੁਅਲ ਇੰਸਟ੍ਰਕਸ਼ਨ ਸੈੱਟ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ (V-ISA) ਅਤੇ ਰਨਟਾਈਮ ਸਮਾਂ-ਸਾਰਣੀ:

• HPVM ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ ਕਾਰਜ, ਡੇਟਾ, ਅਤੇ ਪਾਈਪਲਾਈਨ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਸਮਾਨਤਾ ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਲੜੀਵਾਰ ਡੇਟਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਗ੍ਰਾਫ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂ ਦੀ LLVM ਵਿਚਕਾਰਲੀ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ। HPVM ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ ਵਿੱਚ ਵੈਕਟਰ ਨਿਰਦੇਸ਼ ਅਤੇ ਸ਼ੇਅਰਡ ਮੈਮੋਰੀ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦਾ ਮੁੱਖ ਉਦੇਸ਼ ਕੁਸ਼ਲ ਕੋਡ ਬਣਾਉਣਾ ਅਤੇ ਵਿਪਰੀਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਹੈ।
• ਵਰਚੁਅਲ ਇੰਸਟ੍ਰਕਸ਼ਨ ਸੈਟ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ (V-ISA) ਘੱਟ-ਪੱਧਰੀ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਐਬਸਟਰੈਕਟ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਮਾਨਤਾ ਮਾਡਲ - ਡੇਟਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਗ੍ਰਾਫ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਸਮਾਨਤਾ ਅਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰੂਪਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਦਾ ਹੈ। V-ISA ਤੁਹਾਨੂੰ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪੋਰਟੇਬਿਲਟੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਭਿੰਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਗੁਆਉਣਾ ਸੰਭਵ ਨਹੀਂ ਬਣਾਉਂਦਾ। ਵਰਚੁਅਲ ISA ਨੂੰ ਯੂਨੀਵਰਸਲ ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਟੇਬਲ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਕੋਡ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ CPUs, GPUs, FPGAs, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਕਸੀਲੇਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਚੱਲ ਸਕਦਾ ਹੈ।
• ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਲਚਕਦਾਰ ਸਮਾਂ-ਸਾਰਣੀ ਨੀਤੀਆਂ ਰਨਟਾਈਮ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ (ਗ੍ਰਾਫ ਬਣਤਰ) ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਉਪਲਬਧ ਕਿਸੇ ਵੀ ਟਾਰਗੇਟ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਡਿਵਾਈਸਾਂ 'ਤੇ ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਸ਼ਨ ਲਈ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਨੋਡਾਂ ਦੇ ਸੰਕਲਨ ਦੁਆਰਾ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।

ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਕੋਡ ਜਨਰੇਟਰ NVIDIA GPUs (cuDNN ਅਤੇ OpenCL), Intel AVX ਵੈਕਟਰ ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂ, FPGAs ਅਤੇ ਮਲਟੀ-ਕੋਰ x86 CPUs ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵਰਚੁਅਲ ISA ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਨੋਡਾਂ ਦਾ ਅਨੁਵਾਦ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹਨ। ਇਹ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ HPVM ਅਨੁਵਾਦਕਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ GPUs ਅਤੇ ਵੈਕਟਰ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਲਈ ਹੱਥ-ਲਿਖਤ ਓਪਨਸੀਐਲ ਕੋਡ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਹੈ।

HPVM 2.0 ਦੀਆਂ ਮੁੱਖ ਕਾਢਾਂ:

• ਇੱਕ Hetero-C++ ਭਾਸ਼ਾ ਦਾ ਫਰੰਟਐਂਡ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ HPVM ਵਿੱਚ ਸੰਕਲਨ ਲਈ C/C++ ਵਿੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਕੋਡ ਦੇ ਸਮਾਨਤਾ ਨੂੰ ਸਰਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। Hetero-C++ ਡਾਟਾ-ਪੱਧਰ ਦੀ ਸਮਾਨਤਾ ਅਤੇ ਲੜੀਵਾਰ ਕਾਰਜਾਂ ਲਈ ਐਕਸਟੈਂਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ HPVM ਥ੍ਰੈਡ ਗ੍ਰਾਫਾਂ ਨੂੰ ਮੈਪ ਕਰਦੇ ਹਨ।
• Intel FPGAs 'ਤੇ ਕੋਡ ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਸ਼ਨ ਲਈ ਸਮਰਥਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ FPGA ਬੈਕਐਂਡ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਸ਼ਨ ਨੂੰ ਸੰਗਠਿਤ ਕਰਨ ਲਈ, OpenCL ਲਈ Intel FPGA SDK ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
• DSE (ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਪੇਸ ਐਕਸਪਲੋਰੇਸ਼ਨ) ਫਰੇਮਵਰਕ ਨੂੰ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੰਪਾਈਲਰ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਲਈ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਆਟੋਮੈਟਿਕ ਟਿਊਨ ਕਰਨ ਲਈ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਲਈ ਵਿਧੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਫਰੇਮਵਰਕ ਵਿੱਚ Intel ਤੋਂ FPGAs ਲਈ ਇੱਕ ਤਿਆਰ-ਬਣਾਇਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਮਾਡਲ ਹੈ ਅਤੇ HPVM ਦੁਆਰਾ ਸਮਰਥਿਤ ਕਿਸੇ ਵੀ ਡਿਵਾਈਸ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲਨ ਲਈ ਤੁਹਾਡੇ ਆਪਣੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨਾ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਅਨੁਕੂਲਨ ਨੂੰ HPVM ਅਤੇ LLVM ਡੇਟਾਫਲੋ ਗ੍ਰਾਫ ਪੱਧਰਾਂ ਦੋਵਾਂ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
• LLVM ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਵਰਜਨ 13.0 ਤੱਕ ਅੱਪਡੇਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
• ਕੋਡ ਬੇਸ, ਲਾਇਬ੍ਰੇਰੀਆਂ ਅਤੇ ਉਪਯੋਗਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਨੈਵੀਗੇਟ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੋਡ ਨੂੰ ਮੁੜ ਸੰਗਠਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
• ਟੈਸਟਿੰਗ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ HPVM ਭਾਗਾਂ ਲਈ ਨਵੇਂ ਟੈਸਟ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

ਸਰੋਤ: opennet.ru