关于异构计算

一、关于异构计算：

    什么是“异构系统架构”（HSA）？它是否要代替FSA？

    A:“异质系统架构”（HSA）使软件开发商能够通过将CPU上的串行处理与“图形处理器”（GPU）上的并行处理结合起来，针对APU轻松编程，同时都还能够以低功耗高带宽访问内存。AMD正在积极努力使HAS成为开发者群体的一个开放的行业标准。

    为什么AMD认为能够推动HSA成为一个被广泛采用的行业标准？

    A：由于2011年APU产量的快速增长，我们预计将看到HSA（它是APU的未来）会很快成为一个行业标准，与此同时AMD将会推动开放的HSA标准。异构计算是以现代应用所要求的低功耗水平实现计算效率的提升所必需的。开放标准能够迅速将整个一个生态系统聚集到一起，使每个人都能在一个公平环境下进行竞争。开放标准会随时间的推移被人们接受，使软件开发人员能够在来自多个硬件厂商的多种平台上运行他们的应用系统。AMD曾成功推动AMD64、HyperTransport 等开放标准以及今天快速增长的OpenCL 生态系统成为开放标准。AMD不仅是推动开放标准，而且还帮助推动并行计算编程工作。

二、基于异构计算的案例介绍：

• 视频防抖：

    这项AMD独家拥有的基于 “AMD加速并行处理技术 ”的技术，设计用来在家庭视频播放过程中消除颤动和抖动。8 在去年6月成功推出之后，下一代AMD 视频防抖现在将可通过一个轻型网络浏览器插件来交付，让用户能够在最常用的浏览器上观看流视频，也能通过此插件观看在本地存储的视频。

    用户可以通过 AMD Catalyst Control Center™ 或者“VISION 引擎控制中心”应用来启用该技术。AMD“稳定视频”将能够对可在Adobe® Flash® Player 10.2（及以后版本）上运行、或在已被编程使用AMD的解码加速（DXVA）引擎的任何播放器上运行的内容进行操作。AMD“视频防抖” 并不用于 （a）隔离覆盖内容，标志或字幕， 也不用于（b）改善框体内容、促销/广告或者交错式内容的播放。

• 人机交互：

    在12日大会正式开始之前，11号下午进行了几场小范围的技术讲解，包括下一代电脑交互界面的讲座。演讲者eyeSight公司人员，他介绍了关于显示器与人之间全新界面的一些技术。核心应用是通过电脑、手机等设备的摄像头来感应使用者，使用者通过手势操作来实现鼠标的功能。EyeSight公司人员表示，未来的人机界面会更加亲和，易用性与互动性更强，通过触摸来实现操作。显示界面更加轻薄化与小型化，甚至可以穿戴。这些是形式上的，而在应用角度则会突出更强的性能可交互性。比如给一个建筑物拍摄一张照片，就可以在照片上出现相关信息，把现实与虚拟结合起来。不需要走进这个建筑，就可以了解到其内部结构，这些都可以从显示界面上表现出来。

    除了触摸以外，还可以通过肢体动作来对设备进行控制。通过摄像头人脸识别功能找到用户，定义出其手指的位置，这样只要挥手，就可以实现对显示设备上的操作了。手指的移动可以像鼠标定位一样准确。移动手指就是移动鼠标，手指向前点击空气就等于点击鼠标。而且可以自己定义手势动作，实现前进、后退等功能。

    这些不仅仅对于电脑，在手持设备（手机和平板电脑）上也是如此，只要挥挥手就可以进行控制。所有的这些应用，对于CPU的运算是很大的考验。为了保证快速的响应与识别，一颗强劲的“芯”是必须的。

• 星云计算：

     “GPU的运算性能在大规模数据运算中的重要性”

    演示者通过天文运算这样的大规模数据运算来阐述道理。他展示了一个天文学方面的Demo。星图由很多很多个小图组成，在放大或缩小的过程中要做到无疑切换，需要在图形显示端做到预处理，这必须倚仗于GPU的图形加速性能。使宇宙星图可以无级放大，这必须将无数个小单元的图像信息汇总到一起，通过特定的算法展现出一层层的变化。GPU在其中的数据运算量非常之大。这仅仅靠CPU是不行的，必须要在图形处理一端具有强大和运算性能。

    对于模拟宇宙星图，如果只是绘出9大行星的运行轨迹是比较容易的，而画出数百个星体的运动轨迹就没有那么简单了，但还是可行的。通过GPU的加速，可以实现多至数百万个运算个体的的处理工作，运动图像可以达到60帧/秒的变化，让人没有停顿的感觉，真正实现无级变化。当然这些不仅仅靠一颗强劲的CPU就可以完成的，必须在有GPU的运算支持。

    在数据处理中可能会出现这样的情况，CPU在运算过程中有空闲，而内存与GPU之间的运算非常繁忙。这个时候需要将有时间空闲的部分与无时间空闲的部分结合起来，提高工作效率。将这二者能够很好结合起来的解决方案就是APU，它可以有效降低CPU与GPU工作当中出现的不对等，尽量平均分配工作线程与运算量，做到均衡高效运算。由此不难看出，GPU在专业大数据计算时的重要性，同时对于我们未来的应用，也起着非常重要的作用。 

• 暴风影音：

    目前，视频处理和播放是当前用户很常用的应用。始终致力于视频技术的研究和发展的暴风目前已成为中国市场领先的视频软件提供者。暴风影音多媒体播放器内嵌如视频后期处理、异构计算支持的视频转码多项领先的特性，目前已拥有2.5亿用户。

    在AFDS上，暴风主讲嘉宾暴风影音董事CTO杨立东以对视频用户及市场的深刻洞察进行了行业分析，他例举的诸多暴风播放器特性，如“左眼”技术、高清增强和色泽增强，均在其第五代产品（针对AMD进行过优化）中有体现。暴风影音会对于APU进行了专门的优化，可以在播放时得到更好的效果。杨立东表示，这是AMD与暴风影音进行了一系列合作之一，针对于APU产品，基于OPENCL做了优化。不仅仅在显示方面效果更好，而且在CPU的占用率上也有明显下降。使用APU平台运行暴风影音，整体性能比使用英特尔核芯显卡平台效果要好。

    另外，杨立东还对暴风影音的特色功能“左眼模式”进行了介绍。使用这一模式后，官方称画面清晰度提升可以达到50%，能够使不是高清的电影，达到接近高清的效果，画面看起来更精彩。记者对左眼模式使用的条件以及硬件要求提出了相关问题。杨立东表示，使用左眼模式，对于屏幕大小没有限制，但对于CPU却有要求，推荐使用APU以获得更好的效果。