利用异构计算(DPC++)实现二维矩阵乘法 |
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DPC++的诞生
当前计算机体系结构正朝着异构计算的方向发展,各种加速器和协处理器的出现推动了并行计算的发展。一些计算密集型应用中,使用多核 CPU 甚至已经不能满足需求,需要使用 GPU 进行计算加速。 然而,使用 GPU 进行计算加速并不是一件容易的事情。开发者需要熟悉各种不同的 GPU 编程语言,例如 CUDA,OpenCL 等。并且,不同的 GPU 有着不同的架构和特性,为程序的编写带来一定的复杂度,这使得并行计算的开发难度倍增。 为了解决这个问题,英特尔推出了一项新的计算架构:DPC++。 DPC++的特点DPC++(Data Parallel C++)是专门为oneAPI设计的一种新型的异构计算编程语言。它在大众熟悉的C和C++语言的基础上,结合了SYCL(C++ 单元模型)的思想和ISO C++的优势,并包含了一些对 OpenCL 进行扩展的特性,可以支持跨CPU和加速器上的数据并行和异构编程,为开发者提供了一种更加高效的编写并行程序的方法。DPC++支持多种计算架构,包括FPGA、CPU和GPU,能够在各种处理器上实现高效的程序性能。 使用 DPC++ 进行并行计算的代码相较于传统的 OpenCL 和 CUDA 代码更加简洁,易于编写和理解。在这篇文章中,我们将通过DPC++实现简单的二维矩阵乘法。 假设矩阵A和矩阵B的维度均为N×N,那么矩阵乘法C=A×B的结果为一个N×N的矩阵。 首先,我们需要安装支持DPC++的编译器和SDK。在本例中,我们选择安装Intel oneAPI工具包,其中包含了DPC++编译器和SDK。 然后我们创建一个具体代码来实现简单的矩阵乘法,以下是具体的实现代码: #include #include #include
using namespace cl::sycl; #define N 1024
void mat_mul(float *A, float *B, float *C, int n, queue &q) { buffer buffer_A(A, range{n, n}); buffer buffer_B(B, range{n, n}); buffer buffer_C(C, range{n, n});
q.submit([&](auto &h) { accessor a(buffer_A, h); accessor b(buffer_B, h); accessor c(buffer_C, h, write_only); h.parallel_for(range{n,n}, [=](id i){ float sum = 0.0; for (int k = 0; k < n; k++) { sum += a[i[0]][k] * b[k][i[1]]; } c[i] = sum; }); }).wait(); }
int main(int argc, char **argv) { float *A, *B, *C; A = new float[N*N]; B = new float[N*N]; C = new float[N*N]; for (int i = 0; i < N; i++) { for (int j = 0; j < N; j++) { A[i*N + j] = 1.0f; B[i*N + j] = 1.0f; } }
queue q{gpu_selector{}}; mat_mul(A, B, C, N, q);
std::ofstream fout("output.txt"); for (int i = 0; i < N; i++) { for (int j = 0; j < N; j++) { fout |
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