C++ AMP:DirectCompute程序员的新选择
"C++ AMP是微软推出的一种并行计算框架,旨在为DirectCompute程序员提供一个更易用且高效的编程模型。C++ AMP将C++语言与DirectCompute的GPU计算能力结合,允许开发者在单一的C++源文件中编写主机代码和设备代码,消除了传统DirectCompute中主机代码(通常是C或C++)与设备代码(C-like的HLSL内核代码)之间的文件和扩展名差异。这使得项目管理更为简洁,只需要一个编译器就能生成单一的二进制文件。 C++ AMP引入了两个新的语言特性:一是`tile_static`存储类,对应于HLSL中的概念,用于在共享内存中创建数据存储,以实现GPU线程组间的通信和协作;二是模板化的并行算法库,提供了类似于STL的接口,如`concurrency::array_view`和`parallel_for_each`,方便地在GPU上执行并行计算任务。 在DirectCompute中,通常需要分别处理主机代码和设备代码,它们可能存在于不同的文件中,并且设备代码(HLSL)可能需要预先编译成两种二进制形式。然而,在C++ AMP中,由于所有代码都使用C++编写,可以统一在一个文件中,减少了编译和管理的复杂性。这并不意味着HLSL完全被替代,而是通过C++ AMP,开发者可以使用C++的语法和抽象来描述GPU计算,简化了编程流程。 C++ AMP的`tile_static`关键字使得开发者能够在GPU的计算单元之间进行更灵活的数据共享,提高了并行计算的效率。这种存储类允许局部数据在同一个计算单元内的线程之间共享,类似于OpenMP的threadprivate或CUDA的shared memory。 另外,C++ AMP的并行算法库借鉴了C++标准模板库(STL)的设计,提供了一种熟悉的编程范式。`concurrency::array_view`对象是对GPU内存的抽象,它不是一个拷贝,而是对底层数据的引用,支持并行访问。`parallel_for_each`函数则是一个并行执行的迭代器,可以用来遍历数组并执行自定义操作,非常适合大规模数据并行计算。 C++ AMP为熟悉C++的DirectCompute程序员提供了一个更加集成、高效的开发环境,降低了GPU编程的门槛,同时也保持了高性能计算的能力。通过利用C++ AMP,开发者可以更好地发挥现代多核GPU的潜力,实现高效的并行计算应用。"
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