使用ispc实现高性能CPU并行编程

"ispc - A SPMD Compiler for High-Performance CPU Programming (ispc_inpar_2012)-计算机科学" 这篇文档介绍的是ISPC（Intel SPMD Program Compiler），一个针对高性能CPU编程的编译器，由Intel公司的Matt Pharr和William R. Mark开发。SPMD（Single Instruction Multiple Data）并行编程模型是该编译器的核心概念，它允许在同一处理器核心上执行相同指令的不同数据实例，从而实现向量处理单元（SIMD）的高效利用。 SIMD平行性在现代CPU中扮演着越来越关键的角色，因为它在提供性能的同时具有较高的能效比，并且相对于其他形式的并行性，其在芯片面积上的成本较低。然而，当前的CPU编程语言和编译器并未充分利用硬件的这种能力。传统的CPU并行编程模型主要关注多核并行，而忽视了CPU SIMD向量单元提供的大量计算潜力。 像OpenCL这样的GPU导向语言虽然支持SIMD，但在实现CPU上的最大效率时缺乏必要的功能，并且由于GPU的特性，使用起来在CPU上可能不够方便。ISPC编译器旨在解决这个问题，通过有效地利用多个处理器核心和SIMD向量单元，能在CPU上实现非常高的性能。 ISPC受到GPU编程语言的启发，这些语言已经证明对于许多应用程序，SIMD并行是提高性能的有效方法。ISPC的设计目标是提供一种更易于使用的、面向CPU的编程模型，同时充分利用了SIMD的优势，为程序员提供了更好的工具来挖掘CPU的并行计算能力。 通过使用ISPC，开发者可以编写出能够自动并行化的代码，这些代码能够被优化以适应现代多核CPU的架构，包括其内置的SIMD单元。这样，ISPC不仅提高了代码的运行速度，还降低了编写高效并行代码的复杂性，使开发者能够专注于解决问题本身，而不是底层的并行化细节。 ISPC是一个创新的编译器解决方案，它填补了现有CPU编程工具在SIMD并行处理上的空白，提高了CPU程序的性能，并简化了开发流程。ISPC的出现使得开发者能够更好地利用现代处理器的硬件特性，尤其是SIMD向量处理，为高性能计算提供了新的可能性。