{"id":5433,"date":"2013-11-26T15:36:53","date_gmt":"2013-11-26T14:36:53","guid":{"rendered":"http:\/\/www.planet3dnow.de\/cms\/?p=5433"},"modified":"2013-12-11T01:30:26","modified_gmt":"2013-12-11T00:30:26","slug":"apu13-amd-baut-software-oekosystem-fuer-opteron-zukunft-mit-apus-auf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.planet3dnow.de\/cms\/5433-apu13-amd-baut-software-oekosystem-fuer-opteron-zukunft-mit-apus-auf\/","title":{"rendered":"APU13<\/span>: AMD<\/span> baut Software-\u00d6kosystem f\u00fcr Opteron-Zukunft mit APUs auf"},"content":{"rendered":"

Im Umfeld sei\u00adner Ent\u00adwick\u00adler\u00adkon\u00adfe\u00adrenz APU13<\/span> ist AMD<\/span> auch auf die eige\u00adnen Pl\u00e4\u00adne f\u00fcr das im Augen\u00adblick dahin\u00adsie\u00adchen\u00adde Opte\u00adron-Gesch\u00e4ft ein\u00adge\u00adgan\u00adgen. Nach\u00addem bereits vor gerau\u00admer Zeit im Wett\u00adren\u00adnen mit Intel um die schnells\u00adte CPU<\/span> die wei\u00ad\u00dfe Fah\u00adne gehisst wur\u00adde, ist der Kon\u00adzern aktu\u00adell mit\u00adten in einer \u00dcber\u00adgangs\u00adpha\u00adse hin zu einer Opte\u00adron-Zukunft mit APUs und ARM-CPU-Ker\u00adnen. Ele\u00admen\u00adta\u00adrer Bestand\u00adteil auf dem Weg dort\u00adhin ist der Auf\u00adbau eines pas\u00adsen\u00adden Soft\u00adware-\u00d6ko\u00adsys\u00adtems. Hier\u00addurch will das Unter\u00adneh\u00admen f\u00fcr spe\u00adzi\u00adel\u00adle Anwen\u00addungs\u00adf\u00e4l\u00adle in ers\u00adter Linie hin\u00adsicht\u00adlich der Ener\u00adgie\u00adef\u00adfi\u00adzi\u00adenz kon\u00adkur\u00adrenz\u00adf\u00e4\u00adhi\u00adge, kos\u00adten\u00adg\u00fcns\u00adti\u00adge L\u00f6sun\u00adgen anbie\u00adten k\u00f6n\u00adnen. Ein ers\u00adter kon\u00adkre\u00adter Ein\u00adsatz\u00adfall f\u00fcr die Opte\u00adron-APUs sind die Moon\u00adshoot-Pro\u00adzes\u00adsor\u00adkar\u00adten<\/a>, die von HP<\/span> f\u00fcr Remo\u00adte-Desk\u00adtop-L\u00f6sung ange\u00adbo\u00adten wer\u00adden. \u00dcber AMDs Akti\u00advi\u00adt\u00e4\u00adten beim Auf\u00adbau des \u00d6ko\u00adsys\u00adtems f\u00fcr 64-Bit-ARM-Ser\u00adver hat\u00adten wir erst k\u00fcrz\u00adlich berich\u00adtet<\/a>.<\/p>\n

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Genau dies spie\u00adgelt auch die im Juni 2013 vor\u00adge\u00adstell\u00adte und wei\u00adter\u00adhin g\u00fcl\u00adti\u00adge Opte\u00adron-Road\u00admap<\/a> f\u00fcr 2014 wider. Zwar gibt es noch den bereits bekann\u00adten \u201cPiledriver\u201d-Abk\u00f6mmling \u201cWar\u00adsaw\u201d f\u00fcr den Sockel G34<\/span>, aber ob die 32nm-CPU im Jahr 2014 noch kon\u00adkur\u00adrenz\u00adf\u00e4\u00adhig sein wird, darf man bezwei\u00adfeln. Laut AMD<\/span> geht es bei \u201cWar\u00adsaw\u201d auch in ers\u00adter Linie um die Unter\u00adst\u00fct\u00adzung des Pro\u00adjekts AMD<\/span> Open 3.0 Ser\u00adver<\/em>. Eini\u00adge Gro\u00df\u00adrech\u00adner\u00adbe\u00adsit\u00adzer k\u00f6nn\u00adten sich even\u00adtu\u00adell \u00fcber die Upgrade\u00adm\u00f6g\u00adlich\u00adkeit freu\u00aden. Mit den HSA-APUs \u201cBer\u00adlin\u201d<\/a> soll dage\u00adgen in Zukunft nahe\u00adzu der gesam\u00adte Anwen\u00addungs\u00adbe\u00adreich abge\u00addeckt werden:<\/p>\n

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Neue Infor\u00adma\u00adtio\u00adnen zur Hard\u00adware der APUs bleibt AMD<\/span> aller\u00addings schul\u00addig. Die erw\u00e4hn\u00adten Fea\u00adtures HSA<\/span><\/a>, hUMA-Spei\u00adcher\u00adcon\u00adtrol\u00adler<\/a> und hQ<\/a> sind den Planet-3DNow!-Lesern schlie\u00df\u00adlich l\u00e4ngst bekannt. Sel\u00adbi\u00adges gilt auch f\u00fcr die Koope\u00adra\u00adti\u00adon mit Ora\u00adcle beim Pro\u00adjekt Suma\u00adtra<\/a>, die zum Ziel hat, die aktu\u00adel\u00adle Ent\u00adwick\u00adlung zur Bef\u00e4\u00adhi\u00adgung der Java Vir\u00adtu\u00adal Machi\u00adne (JVM<\/span>), Mehr\u00adkern-CPUs und GPUs zur Beschleu\u00adni\u00adgung ver\u00adwen\u00adden zu k\u00f6n\u00adnen, f\u00fcr Java9 (vor\u00adaus\u00adsicht\u00adlich 2015) um eine Unter\u00adst\u00fct\u00adzung von HSA<\/span> zu erwei\u00adtern. Als Zwi\u00adschen\u00adschritt und zur \u00dcber\u00adbr\u00fc\u00adckung soll HSA<\/span> in Java bereits 2014 mit Java8 durch einen Umweg \u00fcber Apa\u00adra\u00adpi<\/a> genutzt wer\u00adden k\u00f6n\u00adnen. Das beson\u00adders gut par\u00adal\u00adle\u00adli\u00adsier\u00adba\u00adre NBo\u00addy-Bei\u00adspiel muss mal wie\u00adder zur Demons\u00adtra\u00adti\u00adon als Bench\u00admark herhalten:<\/p>\n

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Neben Apa\u00adra\u00adpi und dem Suma\u00adtra-Pro\u00adjekt f\u00fcr das OpenJDK unter\u00adnimmt AMD<\/span> auch in ande\u00adren Soft\u00adware\u00adbe\u00adrei\u00adchen Anstren\u00adgun\u00adgen. Dazu geh\u00f6rt die den P3D-Lesern bereits bekann\u00adte Zusam\u00admen\u00adar\u00adbeit mit The Port\u00adland Group<\/em> (PGI<\/span>)<\/a>, in deren Rah\u00admen der Open\u00adACC-Com\u00adpi\u00adler von PGI<\/span> bef\u00e4\u00adhigt wer\u00adden soll, neben Intel Xeon Phi und NVIDIA<\/span> Tes\u00adla auch APUs und dGPUs von AMD<\/span> anspre\u00adchen zu k\u00f6n\u00adnen. Open\u00adACC ist eine im HPC-Umfeld sehr belieb\u00adte API<\/span>, die \u00e4hn\u00adlich wie OpenMP auf Direk\u00adti\u00adven basiert und spe\u00adzi\u00adell f\u00fcr den Ein\u00adsatz von Beschleu\u00adni\u00adger\u00adkar\u00adten von CAPS<\/span>, Cray, NVIDIA<\/span> und PGI<\/span> erschaf\u00adfen wur\u00adde<\/a>. Im Fal\u00adle der AMD-Hard\u00adware setzt der Com\u00adpi\u00adler die Direk\u00adti\u00adven dann nicht durch Nut\u00adzung von CUDA<\/span>, son\u00addern Open\u00adCL um. Pro\u00adble\u00adma\u00adtisch hier\u00adbei ist jedoch, dass w\u00e4h\u00adrend des lau\u00adfen\u00adden Pro\u00adjekts PGI<\/span>, die seit den Tagen des ers\u00adten Opte\u00adrons 2002 ein enger Part\u00adner AMDs war, von NVIDIA<\/span> auf\u00adge\u00adkauft wur\u00adde. Laut Mar\u00adga\u00adret Lewis haben sich dar\u00adauf\u00adhin die betei\u00adlig\u00adten Teams von PGI<\/span> und AMD<\/span> zusam\u00admen\u00adge\u00adsetzt und gemein\u00adsam beschlos\u00adsen, das lau\u00adfen\u00adde Pro\u00adjekt bis zum Ende durch\u00adzu\u00adzie\u00adhen. Wie es danach wei\u00adter\u00adgeht, ist aller\u00addings unklar. Die Hoff\u00adnung ist hier, dass PGI<\/span> m\u00f6g\u00adlichst die Beschleu\u00adni\u00adger von allen Her\u00adstel\u00adlern (AMD<\/span>, Intel und NVIDIA<\/span>) unter\u00adst\u00fct\u00adzen will, was den Com\u00adpi\u00adler f\u00fcr Kun\u00adden attrak\u00adti\u00adver macht. Der\u00adzeit steht eine Test\u00adver\u00adsi\u00adon des Open\u00adACC-Com\u00adpi\u00adlers mit Unter\u00adst\u00fct\u00adzung f\u00fcr APUs und dGPUs von AMD<\/span> zur Ver\u00adf\u00fc\u00adgung<\/a> und die fina\u00adle Ver\u00adsi\u00adon soll 2014 folgen.<\/p>\n

Weni\u00adger bekannt, aber auch nicht neu sind die Bem\u00fc\u00adhun\u00adgen von AMD<\/span> in Koope\u00adra\u00adti\u00adon mit SUSE<\/span>, die Open-Source-Gemein\u00adde bei der Imple\u00admen\u00adtie\u00adrung eines HSA-Back-Ends in die GNU<\/span> Com\u00adpi\u00adler Coll\u00adec\u00adtion (GCC<\/span>)<\/a> zu unter\u00adst\u00fct\u00adzen. Der gew\u00e4hl\u00adte Weg f\u00fchrt hier \u00fcber die OpenMP-Direk\u00adti\u00adven<\/a> in der Ver\u00adsi\u00adon 4.0, die bereits seit vie\u00adlen Jah\u00adren zur Par\u00adal\u00adle\u00adli\u00adsie\u00adrung auf Mehr\u00adkern- und Mul\u00adti-Pro\u00adzes\u00adsor\u00adsys\u00adte\u00admen zum Ein\u00adsatz kom\u00admen. AMD<\/span> und SUSE<\/span> ori\u00aden\u00adtie\u00adren sich hier\u00adbei an den von Open\u00adACC genutz\u00adten Direktiven.<\/p>\n

Zu guter Letzt weist AMD<\/span> noch auf sei\u00adne Soft\u00adware\u00adbi\u00adblio\u00adthek APPML<\/span> hin, die inzwi\u00adschen als Open-Source-Pro\u00adjekt unter dem neu\u00aden Namen clMath ver\u00ad\u00f6f\u00adfent\u00adlicht wur\u00adde. Dar\u00adin sind in Open\u00adCL imple\u00admen\u00adtier\u00adte, hoch opti\u00admier\u00adte Funk\u00adtio\u00adnen ent\u00adhal\u00adten, mit denen sich bei\u00adspiels\u00adwei\u00adse die Fast-Fou\u00adrier-Trans\u00adfor\u00adma\u00adti\u00adon (FFT<\/span>) und die Basic Line\u00adar Alge\u00adbra Sub\u00adpro\u00adgrams<\/em> der Level 1 bis 3 berech\u00adnen las\u00adsen. Von jenen Rechen\u00adope\u00adra\u00adtio\u00adnen wird in wis\u00adsen\u00adschaft\u00adli\u00adchen Anwen\u00addun\u00adgen h\u00e4u\u00adfig Gebrauch gemacht. Dank sol\u00adcher Biblio\u00adthe\u00adken muss sich der Nut\u00adzer sel\u00adber weni\u00adger Gedan\u00adken \u00fcber die zugrun\u00adde\u00adlie\u00adgen\u00adde Hard\u00adware und die Open\u00adCL-Pro\u00adgram\u00admier\u00adplatt\u00adform machen. Acce\u00adle\u00adrEyes nutzt wie\u00adder\u00adum die clMath-Biblio\u00adthek, um \u00fcber das eige\u00adne Soft\u00adware\u00adpa\u00adket Array\u00adFi\u00adre 2.0 eine noch ein\u00adfa\u00adcher benutz\u00adba\u00adre Schnitt\u00adstel\u00adle zur Ver\u00adwen\u00addung der GPU<\/span> sowohl unter Win\u00addows als auch Linux anzu\u00adbie\u00adten. Array\u00adFi\u00adre kann zus\u00e4tz\u00adlich auch NVIDIA<\/span> GPUs \u00fcber CUDA<\/span> oder Intels Xeon Phi \u00fcber Open\u00adCL nutzen.<\/p>\n

Das Ent\u00adwick\u00adler-Tool CodeXL<\/a> hat\u00adten wir bereits zu sei\u00adnem ers\u00adten Release vor\u00adge\u00adstellt<\/a> und auch von den Neue\u00adrun\u00adgen der aktu\u00adel\u00adlen Ver\u00adsi\u00adon<\/a> 1.3 mehr\u00adfach berich\u00adtet<\/a>. Die aus Ser\u00adver-Sicht wich\u00adtigs\u00adte Neue\u00adrung ist die M\u00f6g\u00adlich\u00adkeit, das Tool nicht l\u00e4n\u00adger nur auf der Enwick\u00adler-Work\u00adsta\u00adtion, son\u00addern jetzt auch per Remo\u00adte-Zugriff auf dem eigent\u00adli\u00adchen Ser\u00adver-Node ver\u00adwen\u00adden zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Neben den typi\u00adschen Mar\u00adke\u00adting\u00adphra\u00adsen (\u201cgai\u00adning momen\u00adtum\u201d) gibt es zum Abschluss noch eine gute \u00dcber\u00adsichts\u00adfo\u00adlie \u00fcber HSA<\/span>, APUs und deren Soft\u00adware\u00adein\u00adsatz\u00adge\u00adbie\u00adte zu sehen. Dort sieht man sch\u00f6n, dass sich das OS<\/span> um den HSA-Ver\u00adbund aus CPU<\/span>+GPU<\/span>+Speicher k\u00fcm\u00admert, alte (Lega\u00adcy-) Soft\u00adware nur auf der CPU-Sei\u00adte (links) l\u00e4uft, w\u00e4h\u00adrend HSA<\/span> dann den Gesamtraum ein\u00adnimmt. Zudem wird hier noch\u00admals deut\u00adlich gemacht, dass HSA<\/span> zwar urspr\u00fcng\u00adlich in ers\u00adter Linie ent\u00adwi\u00adckelt wur\u00adde, um das Zusam\u00admen\u00adspiel zwi\u00adschen CPU<\/span> und GPU<\/span> zu opti\u00admie\u00adren, dies aber l\u00e4ngst auch auf ande\u00adre Beschleu\u00adni\u00adger erwei\u00adtert wurde.<\/p>\n

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Mit Hil\u00adfe der auf \u201cKaveri\u201d vor\u00adhan\u00adde\u00adnen<\/a> Kom\u00adbi\u00adna\u00adti\u00adon aus UVD<\/span>, VCE<\/span> und TrueAu\u00addio-DSPs<\/a> lie\u00ad\u00dfe sich bei\u00adspiels\u00adwei\u00adse sehr ener\u00adgie\u00adef\u00adfi\u00adzi\u00adent die Trans-\/En\u00adko\u00addie\u00adrung von Bild und Ton eines Video\u00adstreams nahe\u00adzu ohne jeg\u00adli\u00adche Belas\u00adtung der x86-CPU-Ker\u00adne rea\u00adli\u00adsie\u00adren. Poten\u00adti\u00adel\u00adle Anwen\u00addun\u00adgen hier\u00adf\u00fcr w\u00e4ren die Trans\u00adko\u00addie\u00adrung von Vide\u00ados, Fil\u00adte\u00adrung von Audio\u00adsi\u00adgna\u00adlen<\/a> oder das auf\u00adstre\u00adben\u00adde Cloud Gam\u00ading. Um Ent\u00adwick\u00adlern die Nut\u00adzung der fest\u00adver\u00addrah\u00adte\u00adten Ein\u00adhei\u00adten zu erleich\u00adtern, ent\u00adwi\u00adckelt AMD<\/span> das Media SDK<\/span><\/a>, zu dem es auf der APU13<\/span> auch einen eige\u00adnen Vor\u00adtrag gab. Lei\u00adder ste\u00adhen hier\u00advon die Foli\u00aden noch immer nicht zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n

Im Rah\u00admen unse\u00adrer aus\u00adf\u00fchr\u00adli\u00adchen Bericht\u00aderstat\u00adtung zur APU13<\/span> hat\u00adten wir uns auch schon mit ande\u00adren Soft\u00adware\u00adpro\u00adjek\u00adten von AMD<\/span> befasst. Stell\u00adver\u00adtre\u00adtend sei\u00aden der Linux-Open-Source-Com\u00adpi\u00adler f\u00fcr C++ AMP<\/span><\/a>, Text\u00adana\u00adly\u00adse mit\u00adtels Hadoop und Big-Data sowie B+-B\u00e4ume in Daten\u00adban\u00adken<\/a> genannt.<\/p>\n

Abzu\u00adwar\u00adten bleibt aller\u00addings wei\u00adter\u00adhin, was die APUs tat\u00ads\u00e4ch\u00adlich im Ser\u00adver-Ein\u00adsatz zu leis\u00adten im Stan\u00adde sind. Dank der HSA-Fea\u00adtures und den dadurch k\u00fcr\u00adzer aus\u00adfal\u00adlen\u00adden Laten\u00adzen haben die APUs zudem das Poten\u00adti\u00adal, f\u00fcr das GPG\u00adPU-Com\u00adpu\u00adting neue Anwen\u00addungs\u00adfel\u00adder zu erschlie\u00ad\u00dfen. Hier k\u00f6nn\u00adte aller\u00addings ins\u00adbe\u00adson\u00adde\u00adre die vom Spei\u00adcher\u00adin\u00adter\u00adface bereit\u00adge\u00adstell\u00adte Band\u00adbrei\u00adte schnell zu einem neu\u00aden Fla\u00adschen\u00adhals wer\u00adden. Inter\u00ades\u00adsant wird aber auch der Ver\u00adgleich zu Kom\u00adbi\u00adna\u00adtio\u00adnen aus CPUs und aus\u00adge\u00adwach\u00adse\u00adnen Beschleu\u00adni\u00adger\u00adkar\u00adten vom Schla\u00adge einer NVDIA<\/span> Tes\u00adla K40<\/span> oder Intel Xeon Phi 7100, die in zuneh\u00admen\u00addem Ma\u00dfe in Super\u00adcom\u00adpu\u00adtern zum Ein\u00adsatz kom\u00admen. Ein sol\u00adcher Ver\u00adgleich w\u00fcr\u00adde nat\u00fcr\u00adlich erst im gr\u00f6\u00ad\u00dfe\u00adren Ma\u00df\u00adstab Sinn machen. AMD<\/span> sieht hier die M\u00f6g\u00adlich\u00adkeit, mit APUs Sys\u00adte\u00adme zu bau\u00aden, die mehr real nutz\u00adba\u00adre Rechen\u00adleis\u00adtung auf enge\u00adrem Raum (leich\u00adter zu k\u00fch\u00adlen) bei gerin\u00adge\u00adrer Leis\u00adtungs\u00adauf\u00adnah\u00adme bieten.<\/p>\n

Knack\u00adpunkt f\u00fcr \u201cBer\u00adlin\u201d d\u00fcrf\u00adte aber sein, wann der not\u00adwen\u00addi\u00adge HSA-Soft\u00adware-Stack zur Ver\u00adf\u00fc\u00adgung steht. Auf Sei\u00adten des Betriebs\u00adsys\u00adtems muss f\u00fcr HSA<\/span> offen\u00adbar ledig\u00adlich die Unter\u00adst\u00fct\u00adzung f\u00fcr AMDs I\/O\u2011Virtualisierungsl\u00f6sung IOMMU<\/span> v2.5 vor\u00adhan\u00adden sein. F\u00fcr Linux wur\u00adden bereits ent\u00adspre\u00adchen\u00adde Patches in den Ker\u00adnel inte\u00adgriert. Wie es bei den Betriebs\u00adsys\u00adte\u00admen von Micro\u00adsoft aus\u00adsieht, ist nicht klar.<\/p>\n

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Laut die\u00adsem offi\u00adzi\u00adel\u00adlen Fahr\u00adplan wird der HSA-Soft\u00adware-Stack vor\u00adaus\u00adsicht\u00adlich erst im zwei\u00adten Quar\u00adtal 2014 ver\u00adf\u00fcg\u00adbar. Ein zwei\u00adter Release ist dann f\u00fcr das ers\u00adte Quar\u00adtal 2015 geplant, mit dem dann auch der neue Stan\u00addard Open\u00adCL 2.0 voll\u00adst\u00e4n\u00addig unter\u00adst\u00fctzt wer\u00adden soll.<\/p>\n

Auf den nach\u00adfol\u00adgen\u00adden Sei\u00adten haben wir die Foli\u00aden von eini\u00adgen inter\u00ades\u00adsan\u00adten Pr\u00e4\u00adsen\u00adta\u00adtio\u00adnen von der APU13<\/span> eingestellt.<\/p>\n

Quel\u00adlen:<\/strong><\/p>\n