Question

我一直在研究Altera OpenCL，通过将计算部分移动到FPGA来改进繁重的计算程序。我设法执行Altera提供的向量加法示例，似乎工作正常。我查看了Altera OpenCL的文档，并了解到OpenCL使用流水线并行来提高性能。

我想知道是否有可能实现类似于VHDL中使用Altera OpenCL在FPGA中并行执行的多个进程的并行执行。就像在一个可以并行执行的设备中启动多个内核一样？可能吗？如何检查是否支持？任何帮助将不胜感激。

谢谢！

Answer 1

快速回答是“是”。

根据Altera OpenCL指南，通常有两种方法可以实现这一目标：

1 / SIMD用于矢量化数据加载/存储

2 /复制设备上的计算资源

对于1 /，使用 num_simd_work_items 和 reqd_work_group_size 内核属性，来自同一工作组的多个工作项将同时运行

对于2 /，使用 num_compute_units 内核属性，多个工作组将同时运行

请首先开发单个工作项内核，然后使用1 /来提高内核性能，2 /通常会在最后考虑。

通过执行1 /和2 /，将有多个工作组，每个工作组在FPGA设备上同时运行多个工作项。

注意：根据您要解决的问题的性质，上述优化可能并不总是合适。

Answer 2

如果您正在讨论多次复制内核，则可以增加计算单元的数量。您可以在内核之前添加一个属性。

__attribute__((num_compute_units(N)))
__kernel void test(...){
    ...
}

通过这样做，你基本上复制内核N次。但是，编程指南声明您可能首先考虑使用simd属性，它执行相同的操作但是多个数据。这样，对全局内存的访问变得更加有效。通过增加计算单元的数量，如果您的内核具有全局内存访问权限，则可能存在争用，因为多个计算单元正在竞争访问全局内存。

您还可以使用循环展开在细粒度级别复制操作。例如，

#pragma unroll N
for(short i = 0; i < N; i++)
    sum[i] = a[i] + b[i]

这将基本上通过创建硬件来执行N次加法，一次执行向量与元素的求和。如果数据依赖于先前的迭代，则它将展开管道。

另一方面，如果您的目标是启动具有不同操作的不同内核，则可以通过在OpenCL文件中创建内核来实现。编译内核时，它会将文件中的内核映射到一起并将其标准化。之后，您只需要通过调用clEnqueueNDRangeKernel或clEnqueueTask来调用主机中的内核。在排队命令后，内核将并行并行运行。

Altera OpenCL在FPGA中并行执行

2 个答案: