Heterogeneous Queuing: l'approccio di AMD alla programmazione di CPU e GPU

Heterogeneous Queuing: l'approccio di AMD alla programmazione di CPU e GPU

AMD prosegue l'evoluzione delle proprie architetture APU annunciando hQ, Heterogeneous Queuing, per l'ottimale gestione delle risorse di CPU e GPU in modo parallelo ed efficiente

di Paolo Corsini pubblicata il , alle 06:01 nel canale Schede Video
AMD
 

Da molti anni AMD propone sul mercato architetture APU, Accelerated Processing Unit, con le quali vengono integrati nello stesso componente tanto la CPU come la GPU. La presenza di questi due elementi all'interno di un singolo componente di silicio permette ad AMD di meglio integrare le proprie tecnologie, semplificando l'architettura del PC nel suo complesso, oltre a percorrere una evoluzione tecnologica futura che vada sempre più verso una integrazione di questi due elementi. Tutte le evoluzioni in termini di GPU Computing, cioè dell'approccio che vede le GPU utilizzate anche per alcune tipologie di elaborazioni non grafiche parallele, punta proprio nella direzione di rendere tutte le risorse di elaborazione presenti in un PC sempre più utili a qualsiasi tipo di elaborazione.

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Sono numerosi gli esempi pratici di applicazioni che sono state sviluppate negli ultimi anni, in grado di sfruttare in parallelo tanto la potenza di calcolo della CPU come della GPU. E' però evidente come sia necessario un lavoro che vada nella direzione di semplificare l'approccio dei programmatori, così che l'accesso a una o l'altra risorsa di elaborazione non abbia impatti prestazionali e possa avvenire nella forma più semplice per l'utente e per lo sviluppatore software.

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Qust'oggi AMD annuncia hQ, Heterogeneous Queuing, la tecnologia che definisce come GPU e CPU interagiscano all'interno di una APU così da gestire tra di loro il carico computazionale che viene richiesto dal sistema, sfruttando al meglio le peculiarità di ciascuno di questi componenti. Le transazioni di task da CPU a GPU sono sino ad oggi state portate avanti attraverso un approccio che prevede un OS service, con un impatto negativo considerevole in termini di latenza. La GPU, inoltre, può unicamente eseguire tasks e non inviarne di specifici alla CPU così che vengano eseguiti da quest'ultima: di fatto è una relazione a singola direzione, con un processo di interazione tra CPU e GPU che è ben lontano dall'efficienza. E' verso il superamento di queste limitazioni che AMD si è mossa con hQ, nell'ottica di giungere ad un sistema che veda i vari processori come tutti uguali tra di loro ai fini del calcolo del deve essere eseguito.

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Grazie a Heterogeneous Queuing l'applicazione può inviare task direttamente tanto alla CPU come alla GPU, riducendo in misura significativa la latenza di accesso che affligge quest'ultimo componente; oltre a questo è la GPU stessa che può inviare dei task per l'elaborazione alla CPU, con una relazione simmetrica a quella della CPU verso la GPU. In questo modo l'applicazione può bypassare l'OS service, inviando richieste di elaborazione di task direttamente all'hardware a disposizione a prescindere dal fatto che si tratti di CPU o di GPU, a tutto vantaggio dell'efficienza complessiva e della riduzione delle latenze.

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Diretta conseguenza è quindi per le applicazioni, e per i loro sviluppatori, la possibilità di accedere a GPU oppure CPU con la stessa flessibilità, meglio sfruttando in questo modo la massima potenza di elaborazione teorica propria della GPU, rimuovendo l'overhead kernel che è insito con l'approccio attuale nell'utilizzare la GPU quale risorsa di calcolo parallelo. Oltre a questo entrambe le risorse di elaborazione possono avere accesso alla memoria di sistema nella sua interezza, con un accesso che è di tipo uniforme.

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Quello HSA, Heterogeneous System Architecture, è un approccio sviluppato da AMD come industry standard e quindi utilizzato non solo dall'azienda americana ma anche dai numerosi partner che hanno scelto di aderire a questo approccio. I benefici saranno pertanto estesi non solo al mondo PC ma a tutte quelle tipologie di prodotti che vengono sviluppati sulla base di HSA, includendo in questo anche sistemi mobile e portatili. La logica di AMD continua a rimanere quella di mettere a disposizione dei programmatori, e degli utenti di dispositivi, due differenti risorse di elaborazione come CPU e GPU, ben differenti tra di loro: la prima specializzata nel calcolo seriale, la seconda in quello parallelo. Tutto questo ha quale fine quello di non dare due entità di elaborazione separate e distinte, ma fornire al mercato prodotti che siano sempre più integrati, per i quali l'approccio alla programmazione tenda ad essere il più uniforme possibile.

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57 Commenti
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PaulGuru22 Ottobre 2013, 09:50 #1
ennesimo presunto miracolo di AMD
Bivvoz22 Ottobre 2013, 10:02 #2
Originariamente inviato da: PaulGuru
ennesimo presunto miracolo di AMD


AMD ha lavorato tanto sulle APU e su HSA, sarebbe anche ora di vedere i frutti.
Secondo quelle slide ci dovrebbe essere un incremento prestazionale spaventoso per i programmi compatibili.
Non mi aspetto così tanto, ma sarebbe bello (per i consumatori e il mercato) se anche solo la metà di quello che promettono fosse vero.

Speriamo.
gridracedriver22 Ottobre 2013, 10:21 #3
Originariamente inviato da: PaulGuru
ennesimo presunto miracolo di AMD


mi chiedo ancora come diano la possibilità a gente come te di scrivere sui vari forum in rete...

adesso spiegami quali sono i presunti miracoli che AMD ha promesso negli ultimi 10 anni??? (a parte le prestazioni che doveva avere Bulldozer grazie ad un reparto marketing da prendere a calci in cul*)

...poi lo fanno tutti, lo fece anche ai suoi tempi la cara Intel nel pubblicizzare i suoi P4, lo ha fatto nvidia con fermi e la serie 400... cosa dovevano/devono fare, dirci che fanno schifo i processori o le gpu che fanno?

bisognerebbe solo dire grazie per la tenacia che questa azienda ha nel resistere ai continui abusi di Intel e nvidia, se non fosse per lei avremmo a casa pc da 5000€ che fanno girare pacman in hd... ricordatelo... che poi non ha la forza per stare al top siamo d'accordo, ma almeno morde le caviglie ai blu e ai verdi da anni...

poi questo è un progetto lungo, 3-4 anni di gestazione e 3-4 anni di sviluppo prima di arrivare alla vera architettura HSA dopo Bulldozer APU, diciamo 2016 giù di li...
PaulGuru22 Ottobre 2013, 11:43 #4
Originariamente inviato da: gridracedriver
mi chiedo ancora come diano la possibilità a gente come te di scrivere sui vari forum in rete...

adesso spiegami quali sono i presunti miracoli che AMD ha promesso negli ultimi 10 anni??? (a parte le prestazioni che doveva avere Bulldozer grazie ad un reparto marketing da prendere a calci in cul*)

...poi lo fanno tutti, lo fece anche ai suoi tempi la cara Intel nel pubblicizzare i suoi P4, lo ha fatto nvidia con fermi e la serie 400... cosa dovevano/devono fare, dirci che fanno schifo i processori o le gpu che fanno?

Quindi chi critica AMD non ha diritto di parlare secondo te, bene lo terremo in considerazione.
Non ci tengo a fare polemica ma dopo quasi 9 anni di delusioni e continue e promesse mai mantenute e dichiarazioni false a scopo di temporeggiare i possibili acquirenti Intel mi pare più che giustificato dare un peso scarsino alle parole di AMD.

A partire dalle proposte Phenom I che AMD ha temporeggiato per oltre un anno dall'uscita di Conroe prendendo in giro tutti e di cui mostrava presunte slide poi rivelatosi un flop, all'uscita di R600, alla rivelazione di Bulldozer con tanto di slide falsificate del Cinebench fino all'eliminazione di Steamroller FX e del socket AM3+ che penso alcuni abbiano anche comprato con la speranza di farsi un update a quest'ultimo.

Nvidia e Intel con Fermi e P4 agli esordi erano superiori, Intel fino a che non è arrivato Athlon64 era superiore agli XP, Nvidia con Fermi era la GPU più potente del mercato, quindi per entrambi la decenza è sempre stata raggiunta, cosa che manca ad AMD da 9 anni.

HSA dipenderà in primis dai programmatori più che da AMD ed ho dei dubbi in merito alla sua diffusione in quanto AMD rappresenta circa il 30% del market share delle cpu desktop. Sono alquanto scettico quando sento parlare per l'ennesima volta di miracolo prestazionale in grado di battere Intel, ma poi in quali applicazioni, in quante e soprattutto in che misura visto che APU rispetto a FX parte già con la metà dei cores e niente L3.
gridracedriver22 Ottobre 2013, 11:55 #5
Originariamente inviato da: PaulGuru
Quindi chi critica AMD non ha diritto di parlare secondo te, bene lo terremo in considerazione.
Non ci tengo a fare polemica ma dopo quasi 9 anni di delusioni e continue e promesse mai mantenute e dichiarazioni false a scopo di temporeggiare i possibili acquirenti Intel mi pare più che giustificato dare un peso scarsino alle parole di AMD.

A partire dalle proposte Phenom I che AMD ha temporeggiato per oltre un anno dall'uscita di Conroe prendendo in giro tutti e di cui mostrava presunte slide poi rivelatosi un flop, all'uscita di R600, alla rivelazione di Bulldozer con tanto di slide falsificate del Cinebench fino all'eliminazione di Steamroller FX e del socket AM3+ che penso alcuni abbiano anche comprato con la speranza di farsi un update a quest'ultimo.

Nvidia e Intel con Fermi e P4 agli esordi erano superiori, Intel fino a che non è arrivato Athlon64 era superiore agli XP, Nvidia con Fermi era la GPU più potente del mercato, quindi per entrambi la decenza è sempre stata raggiunta, cosa che manca ad AMD da 9 anni.


HSA dipenderà in primis dai programmatori più che da AMD ed ho dei dubbi in merito alla sua diffusione in quanto AMD rappresenta circa il 30% del market share delle cpu desktop. Sono alquanto scettico quando sento parlare per l'ennesima volta di miracolo prestazionale in grado di battere Intel, ma poi in quali applicazioni, in quante e soprattutto in che misura visto che APU rispetto a FX parte già con la metà dei cores e niente L3.


Non sto assolutamente dicendo questo, si DEVE criticare AMD, ma tu sei un troll e un flamer di prima categoria è questo che dico...

Phenom I avevo proprio un bug corretto con l'ottimo phenomII, R600 è di ATI mica di AMD, Bulldozer a parte le basse prestazioni è una architettura che nasce per questo scopo, per il progetto che verrà, non te lo voglio più ripetere!
...Fermi serie 400 scaldava e consumava uno sproposito in rapporto alle performance, e non parliamo di 60° e 100/150Watt come di Bulldozer, ma di 90° e 300/400watt...
ma P4 era peggio del P3, ma cosa dici??? doveva arrivare a 10ghz, si è fermato a 3.7ghz in extreme-mode, bulldozer a 5ghz rulla bene, gli manca giusto un 20% di IPC


detto questo puoi stare anche qua ad inquinare i post le news i thread di AMD, già che ieri andavi in mezza rete a scrivere le stesse cose 10 volte, non ti rispondo più...
PaulGuru22 Ottobre 2013, 12:04 #6
Originariamente inviato da: gridracedriver
Non sto assolutamente dicendo questo, si DEVE criticare AMD, ma tu sei un troll e un flamer di prima categoria è questo che dico...
Phenom I avevo proprio un bug corretto con l'ottimo phenomII, R600 è di ATI mica di AMD, Bulldozer a parte le basse prestazioni è una architettura che nasce per questo scopo, per il progetto che verrà, non te lo voglio più ripetere!
...Fermi serie 400 scaldava e consumava uno sproposito in rapporto alle performance, e non parliamo di 60° e 100/150Watt come di Bulldozer, ma di 90° e 300/400watt... ma P4 era peggio del P3, ma cosa dici???

detto questo puoi stare anche qua ad inquinare i post le news i thread di AMD, già che ieri andavi in mezza rete a scrivere le stesse cose 10 volte...

Mi stai dando del troll perchè ho criticato anche in passato AMD o solo per screditare chi non la pensa come te ?
E ammettendo che uno abbia in passato trollato non può più dire nulla perchè ogni cosa che dice è automaticamente un trollaggio ?

P4 era inferiore a P3 a pari clock, ma P4 era famoso appunto per la frequenza molto più alta e fino al 2003 dominava il mercato visto che gli AthlonXP erano inferiori o vuoi negarlo ?

Fermi 300-400W ? Parli per esperienza o per sentito dire ?
Io ho avuto una GTX 470 Gainward prima e la GTX 570 Zotac dopo ( entrambe vendute quì ) entrambe reference Nvidia, e prima una Sapphire HD5870 te invece quale hai avuto per affermare ciò ?

A parte il fatto che una scheda single GPU non può consumare 400W, i loro TDP dichiarati erano relativamente 215 e 250W, e la 470 aveva solo 2 connettori da 6pin mentre la 480 1*6 + 1*8 come oramai quasi tutte le attuali VGA di quella fascia.
Per giunta al tempo avevo tutto montato su un Enermax MODU82+ da 525W.
calabar22 Ottobre 2013, 12:30 #7
Data la difficoltà che si ha oggi per programmare su GPU, è indubbio che un approccio atto a semplificare è un'ottima strada da seguire.

Sono curioso si vedere come questo di concretizzerà in termini di ambiente di sviluppo e in che modo lavorerà con l'hardware quando l'integrazione che AMD ha in mente sarà stata sviluppata (ossia quando CPU e GPU non saranno più due entità distinte e distinguibili all'interno del chip).

Mi chiedo anche come questo influenzerà lo sviluppo della FPU, se verrà di fatto sostituita dagli elementi della GPU o sarà ancora necessaria per i compiti non molto parallelizzati, i task "seriali" di cui parlano le slide.

@PaulGuru
Credo che il tuo problema sia l'atteggiamento (che trovo francamente incomprensibile, ma del resto il tifo non è raziocinio) da "tifoso" Intel.
E lo dimostri di continuo, cercando nelle discussioni non di apprende e arricchirle con il tuo contributo, ma difendendo continuamente Intel anche di fronte all'evidenza. E ti impunti nelle tue argomentazioni, anche quando altri più competenti di te stanno solo cercando di spiegarti dove e perchè sbagli.
AMD sicuramente non è esente da critiche (anzi), ma tu col tuo primo post non hai scritto una critica, hai fatto una sparata senza argomentazioni.
Non è un problema di cosa dici, ma di atteggiamento.
PacK822 Ottobre 2013, 12:36 #8
Originariamente inviato da: PaulGuru
Mi stai dando del troll perchè ho criticato anche in passato AMD o solo per screditare chi non la pensa come te ?
E ammettendo che uno abbia in passato trollato non può più dire nulla perchè ogni cosa che dice è automaticamente un trollaggio ?


Uno è liberissimo di dire ed esprimersi come vuole, ma se inzia e finisce con un commento del genere....

Originariamente inviato da: PaulGuru
ennesimo presunto miracolo di AMD


....come puoi tu pretendere che non lo si traduca come un tentativo di flame?.
Ripeto, sei libero di scrivere ciò che vuoi ma come sei libero tu di farlo lo sono anche altri nel contestare ciò che affermi, che sia per i modi che per i concetti. Nei forum così funziona. Se non ti sta bene evita o per lo meno cerca di esprimerti in un modo migliore.
PaulGuru22 Ottobre 2013, 13:05 #9
Ok forse l'atteggiamento è quello che è però è evidente che ad ogni commento contro AMD mi venga dato del fan Intel, eppure ho più volte espresso il mio disappunto sulla mia cpu, il fatto è che mi ritrovo a non avere una valida alternativa, quindi è normale che vada dire certe cose in quanto secondo la mia esperienza AMD ha deluso per 9 anni di fila senza azzeccarne mezza e quindi ho smesso di credere a ciò che riferisce.

Questa tecnologia ammesso che funzioni non sarà minimamente ad effetto immediato, ci vorrà un del tempo affinchè venga presa in considerazione e collaudata e se parliamo di anni questo vorrà dire che quando sarà veramente operativa le APU che stan per uscire saranno già vecchie e il suo competitor potrebbe avere anch'egli qualcos'altro da mostrare, quindi attualmente la situazione rimane e rimarrà quella, ovvero che io e tutti gli altri saremo costretti a stare con Haswell fino al 2015.

Per quanto riguarda la possibile sostituzione della FPU della CPU detta da te Calabar sarebbe anche interessante ma devi ammettere che adesso stai azzardando anche te delle ipotesi mooooooolto lontane, visto che non ne è stato fatto minimamente cenno.
carlottoIIx622 Ottobre 2013, 13:32 #10
Originariamente inviato da: PaulGuru
Mi stai dando del troll perchè ho criticato anche in passato AMD o solo per screditare chi non la pensa come te ?
cut


forse perche' in ogni news intervieni sempre e fuori luogo

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