Usare C++ direttamente sulle GPU per fare a meno delle CPU: l'idea di AMD

Joseph Huber, ingegnere di AMD, agli "LLVM Developers' Meeting" di quest'anno ha presentato un'interessante svolta, ovvero la possibilità di eseguire toolchain C/C++ standard direttamente sulla GPU. Il normale codice C/C++ potrà essere compilato tramite Clang senza doverlo adattare a linguaggi specifici del fornitore come CUDA, OpenMP e OpenCL.

Quanto proposta da AMD potrebbe funzionare anche per le GPU NVIDIA, con alcune limitazioni imposte dal formato intermedio PTX di NVIDIA. Tramite questo nuovo approccio è stato possibile, usando ROCm e la libreria C LLVM, convertire interamente DOOM in maniera tale che funzionasse sia per il rendering che per la logica di gioco sulla GPU.

Huber spiega così nel suo repository GitHub il porting di DOOM: "Il compilatore Clang può puntare direttamente alle GPU. Emettiamo un singolo kernel che chiama la funzione 'main'. Le funzioni che richiedono il sistema operativo sono gestite attraverso l'interfaccia RPC. Per ulteriori informazioni, guardate il mio intervento su LLVM".

"Questa implementazione definisce l'utility amdgpu-loader, che gestisce l'avvio del kernel principale, l'impostazione dell'interfaccia delle finestre SDL2 e fornisce le funzioni per ottenere le chiavi di input e scrivere il framebuffer di output. Ok, non è interamente sulla GPU, ma tutta la logica e il rendering vengono eseguiti sulla GPU".

L'obiettivo finale sarebbe ottimizzare e gestire alcune funzionalità sulle GPU andando così a diminuire il carico di lavoro sulla CPU. Un altro potenziale vantaggio sarebbe quello di non dover usare più un linguaggio intermedio come CUDA o simili.

Purtroppo, al momento, tutto ciò ha un costo in termini di prestazioni, come ammesso dallo stesso Huber: la compilazione di tali toolchain comporta l'utilizzo di molte risorse, rallentando di molto l'esecuzione dei processi.