C++ AMP

C++ Accelerated Massive Parallelism (сокращенно C++ AMP) — библиотека, использующая DirectX 11, и открытая спецификация, созданные Microsoft для реализации параллельных программ для гибридных систем на языке C++. Система C++AMP позволяет переносить вычисления на GPU (видеоускорители) без внесения большого количества изменений в программы. Код, который не может запуститься на GPU, например, из-за своей сложности, будет автоматически запущен на центральном процессоре с применением SIMD (SSE) инструкций. Реализация системы от Microsoft (единственная на настоящий момент) включена в Visual Studio 2012 и включает в себя отладчик и профилировщик. Поддержку других платформ и оборудования могли бы реализовать компания Microsoft или другие в будущем.

Для изначального релиза C++ AMP от Microsoft требуется ОС Windows 7 или Windows Server 2008 R2.

В язык добавлена синтаксическая конструкция «restrict(amp)», которая может быть указана для любой функции (в том числе для лямбда-функции), обозначающая что она может быть исполнена на акселераторе C++ AMP. Ключевое слово restrict в данном случае означает, что компилятор должен оценить, подходит ли данная функция для GPU (использует ли она лишь те возможности языка C++, которые могут быть исполнены на большинстве GPU).

Пример использования:

void myFunc() restrict(amp) 
 {
   // Код функции
 }

Microsoft или другие будущие производители систем, совместимых с C++ AMP могли бы добавить другие спецификаторы restrict, в дополнение к «amp».

Остальная часть C++ AMP доступна через заголовочный файл <amp.h> и пространство имен «concurrency». Основные классы C++ AMP: array (контейнер данных для акселератора), array_view (обертка для данных), index (координаты точки в N-мерном декартовом пространстве с целочисленными координатами), extent (N-мерная целочисленная размерность), accelerator (вычислительный блок, например, GPU, на котором будет выделяться память и запускаться вычисление), accelerator_view (вид акселератора).

Также определена глобальная функция parallel_for_each, которая позволяет определить параллельный цикл для C++ AMP.

Пример C++ функции, использующей C++ AMP для суммирования двух двумерных массивов:

void AddArrays(int n, int m, int * pA, int * pB, int * pSum) 
{
    concurrency::array_view<int,2> a(n, m, pA), b(n, m, pB), sum(n, m, pSum);
    concurrency::parallel_for_each(sum.extent, [=](concurrency::index<2> i) restrict(amp)
    {
        sum[i] = a[i] + b[i];
    });
}

См. также

• CUDA
• OpenCL
• GPGPU
• OpenACC

Литература

• Kate Gregory, Ade Miller. C++ Amp: Accelerated Massive Parallelism With Microsoft Visual C++ — Microsoft, 2012—326 pages — ISBN 978-0-7356-6473-9
• István Novák and others. Beginning Windows 8 Application Development. — John Wiley & Sons, 2012—624 pages — ISBN 978-1-118-22183-9. Chapter 13 «Creating windows 8 style application with C++». Section «Using Accelerated Massive Parallelism», pages 486—489
• Sasha Goldshtein and others. Pro .NET Performance: Optimize Your C# Applications. — Apress, 2012—372 pages — ISBN 978-1-4302-4458-5. Chapter 6 «Concurrency and Parallelism». Section «General Purpose GPU Computing», pages 205—214

Ссылки

• C++ AMP : Language and Programming Model — Version 1.0 : August 2012  (англ.)
• Parallel Programming in Native Code — C++ AMP Team Blog  (англ.)