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極術(shù)專欄:Arm 技術(shù)博客作者:Arthur Ratz ?在物聯(lián)網(wǎng)主板和創(chuàng)新的微型納米計算機上,用C++17和CL和SYCL編程模型規(guī)范構(gòu)建并運行現(xiàn)代并行代碼。這些處理器基于革命性的集群對稱ARM Cortex-A72 CPU,采用ARM AArch64架構(gòu)。
下面的博客文章提供了用C++17/2x0構(gòu)建現(xiàn)代并行代碼的實用指南、技巧和教程。它們使用CL/SYCL編程模型實施,并在基于創(chuàng)新的ARM Cortex-A72、四核64位RISC CPU的下一代物聯(lián)網(wǎng)主板上運行。
讀者可以在Aksel Alpay的hiSYCL庫項目的開放源碼發(fā)行版中找到用C++17編寫的并行代碼。另外,關(guān)于安裝和配置LLVM和Clang-9.x.x ARM AArch64-工具鏈,用于構(gòu)建并行代碼可執(zhí)行文件并在功能強大的ARM Cortex-A72 CPU(采用ARM AArch64架構(gòu))上運行它。這篇博客文章主要關(guān)注在最新的Raspberry PI 4B+板上構(gòu)建和運行特定的并行代碼可執(zhí)行文件,這些板基于Broadcom BCM2711 SoC芯片,專為嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計
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ARM Cortex-A72 CPU的樹莓PI 4B+物聯(lián)網(wǎng)主板
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2016年,ARM宣布發(fā)布革命性的新對稱Cortex-A72 CPU,配備64位ARMv8-這是一種硬件架構(gòu),完全支持大規(guī)模并行計算。這是物聯(lián)網(wǎng)電路板和微型納米計算機的下一個巨大時代,包括覆盆子PI 4B+電路板。它們是為實時大規(guī)模收集和處理數(shù)據(jù)而設(shè)計的,作為嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)集群最重要的組成部分。
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ARM Cortex-A72 CPU以1.8 Ghz時鐘頻率和最新的LPDDR4-3200 Mhz RAM運行。根據(jù)SoC芯片和物聯(lián)網(wǎng)主板型號的不同,它們的容量高達8 GB。它們滿足了從事高性能嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)集群設(shè)計的軟件開發(fā)人員和系統(tǒng)工程師的期望。此外,針對特定的CPU型號和版本,Cortex-A72 CPU具有革命性的高二級緩存容量,從512KiB到4MiB不等。
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使用ARM Cortex-A72的一個例子是Broadcom和Raspberry Pi基礎(chǔ)供應(yīng)商制造創(chuàng)新的BCM2711 SoC芯片和Raspberry Pi 4B+IoT板。
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Raspberry Pi板以“可靠”和“快速”的微型納米計算機而聞名,這種微型計算機是專門為數(shù)據(jù)挖掘和并行計算而設(shè)計的。ARM集群對稱64位RISC-CPU的主要新硬件架構(gòu)特性(如DSP、SIMD、VFPv4和硬件虛擬化支持)顯著提高了使用Raspberry PI進行大規(guī)模并行數(shù)據(jù)處理的性能、加速和可擴展性。
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具體來說,基于ARM Cortex-A72 CPU和4GiB或更高內(nèi)存的樹莓PI是最適合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘和并行計算的解決方案。此外,BCM2711B0 SoC芯片還捆綁了各種集成設(shè)備和外圍設(shè)備,如Broadcom VideoCore VI@500 MHz GPU、PCI-Ex千兆位以太網(wǎng)適配器等。
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我們使用物聯(lián)網(wǎng)進行并行計算所需要的只是一個Raspberry PI 4B+?;蛘?,任何其他基于ARM Cortex-A72 CPU和LPDDR4系統(tǒng)內(nèi)存制造SoC芯片的物聯(lián)網(wǎng)主板。
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我們將演示如何設(shè)置一塊樹莓PI 4B+電路板用于首次使用,開箱即用。
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以下是預(yù)先滿足的硬件和軟件要求的簡短核對表。
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硬件:
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Raspberry PI 4型號B0,4 GB物聯(lián)網(wǎng)電路板。
用于Raspbian操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲的16 GB Micro-SD卡。
直流電源:5.0V/2-3A,帶USB C類連接器(最低3A-用于數(shù)據(jù)挖掘和并行計算)。
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軟件:
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Raspbian Buster 10.6.0完整操作系統(tǒng)。
Raspbian成像器1.4。
MobaXTerm 20.3內(nèi)部版本4396或任何其他SSH客戶端
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設(shè)置Raspberry Pi 4B物聯(lián)網(wǎng)板
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在開始之前,我們必須從官方Raspberry Pi存儲庫下載最新版本的Raspbian Buster 10.6.0完整OS映像。我們還需要下載并使用適用于各種平臺(例如Windows,Linux或macOS)的Raspbian Imager 1.4應(yīng)用程序。
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- Raspbian Buster 10.6.0
- http://downloads.raspberrypi.org/raspbian_full/images/raspbian_full-2020-02-14/
- Raspbian Imager 1.4
- http://downloads.raspberrypi.org/imager/
- MobaXterm 20.3
- https://mobaxterm.mobatek.net/download.html
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默認情況下,擦除SD卡,將其格式化為FAT32文件系統(tǒng)
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將預(yù)安裝的Raspbian Buster OS映像(* .img)提取到SD卡中
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由于成功完成了前面的步驟,因此請從讀卡器中取出SD卡,然后將其插入Raspberry Pi板的SD卡插槽中。然后,連接微型HDMI和以太網(wǎng)電纜。最后,插入直流電源電纜的連接器,然后打開電路板。最后,系統(tǒng)在安裝到SD卡的Raspbian Buster OS引導(dǎo)下啟動,提示執(zhí)行多個安裝后步驟以對其進行首次配置。
- 打開bash控制臺并設(shè)置“ root”密碼
pi@raspberrypi4:~?$?sudo?passwd?root
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- 以“ root”權(quán)限登錄到Raspbian bash控制臺
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pi@raspberrypi4:~?$?sudo?-s
?- 使用以下命令升級Raspbian的Linux基本系統(tǒng)和固件
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root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?update
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?full-upgrade
root@raspberrypi4:~#?sudo?rpi-update
?- 第一次重新啟動系統(tǒng)
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root@raspberrypi4:~#?sudo?shutdown?-r?now
?- 安裝最新的Raspbian的引導(dǎo)程序并再次重新引導(dǎo)系統(tǒng)
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root@raspberrypi4:~#?sudo?rpi-eeprom-update?-d?-a
root@raspberrypi4:~#?sudo?shutdown?-r?now
?- 啟動“ raspi-config”設(shè)置工具
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root@raspberrypi4:~#?sudo?raspi-config?
?- 使用“ raspi-config”工具完成以下步驟
- 更新'raspi-config'工具:
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?install?-y?net-tools?openssh-server
?這兩個軟件包是配置Raspberry Pi的網(wǎng)絡(luò)接口或OpenSSH服務(wù)器所必需的,以便使用MobaXterm通過SSH協(xié)議遠程連接到開發(fā)板。
?通過修改/ etc / network / interfaces來配置板的網(wǎng)絡(luò)接口'eth0',例如:
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auto?eth0
iface?eth0?inet?static
address?192.168.87.100
netmask?255.255.255.0
broadcast?192.168.87.255
gateway?192.168.87.254
nameserver?192.168.87.254
?在網(wǎng)絡(luò)接口旁邊,通過取消注釋/ etc / ssh / sshd_config中的以下行來執(zhí)行OpenSSH服務(wù)器的基本配置:
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PermitRootLogin?yes
StrictModes?no
PasswordAuthentication?yes
PermitEmptyPasswords?yes
?這樣就可以使用SSH協(xié)議以root身份登錄到bash控制臺,而無需輸入密碼。
?最后,嘗試使用MobaXterm應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)連接板,并打開到IP地址為192.168.87.100的主機的遠程SSH會話。您還必須能夠使用先前設(shè)置的憑據(jù)成功登錄Raspbian的bash控制臺。
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使用CL / SYCL模型在C ++ 17中開發(fā)并行代碼
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2020年,Khronos集團宣布了革命性的新型異構(gòu)異構(gòu)計算平臺(XPU)。這提供了將“繁重”數(shù)據(jù)處理工作負載的執(zhí)行卸載到僅主機CPU以外的大量硬件加速目標(例如GPGPU或FPGA)的能力。從概念上講,使用XPU平臺進行的并行代碼開發(fā)完全基于Khronos CL / SYCL編程模型規(guī)范,該規(guī)范是OpenCL 2.0庫的抽象層。這是一個小示例,說明了使用CL / SYCL模型抽象層實現(xiàn)的C ++ 17代碼。 ?
#include?
using?namespace?cl::sycl;
constexpr?std::uint32_t?N?=?1000;
cl::queue?q{};
q.submit([&](cl::handler&?cgh)?{
????cgh.parallel_for(cl::range<1>{N},?
????????[=](cl::id<1>?idx)?{
????????????//?Do?some?work?in?parallel
????????});
????});
q.wait();
?C++17中的代碼片段(如前面所示)完全基于CL/SYCL編程模型進行交付。它使用默認參數(shù)初始化器列表實例化一個cl::sycl::Queue{}對象。這是為了將SYCL內(nèi)核提交給默認使用的主機CPU加速目標來執(zhí)行。接下來,它調(diào)用cl::sycl::Submit(...)。只有一個參數(shù)的cl::sycl::Handler{}對象的方法,用于訪問提供基本內(nèi)核功能的方法。這基于各種并行算法,包括CL::SYCL::HANDLER::PARALLEL_FOR(...)。方法。
?以下方法用于實現(xiàn)從運行中的內(nèi)核中產(chǎn)生的緊密并行循環(huán)。此循環(huán)的每個迭代都由其自己的線程并行執(zhí)行。CL::SyCL::Handler::PARALLEL_FOR(...)。接受cl::sycl::range<>{}對象的兩個主要參數(shù)和在每次循環(huán)迭代期間調(diào)用的特定lamda函數(shù)。Cl::sycl::range<>{}對象基本上定義了正在執(zhí)行的并行循環(huán)迭代的數(shù)量。對于每個特定維度,在折疊多個嵌套循環(huán)和處理多維數(shù)據(jù)的情況下。
?在上面的代碼中,cl::sycl::range(N)對象用于在一個維度中調(diào)度并行循環(huán)的N次迭代。PARALLEL_FOR(...)的lambda函數(shù)。方法接受另一個cl::sycl::id<>{}對象的單個參數(shù)。除了cl::sycl::range<>{},該對象還實現(xiàn)了一個向量容器,每個元素都是并行循環(huán)的每個維度和每次迭代的索引值。以下對象作為參數(shù)傳遞給lamda函數(shù)作用域中的代碼,用于檢索特定索引值。Lamda函數(shù)的主體包含并行執(zhí)行某些數(shù)據(jù)處理的代碼。
?在將特定內(nèi)核提交到隊列并生成以供執(zhí)行之后,以下代碼將調(diào)用不帶參數(shù)的cl::sycl::Wait()方法來設(shè)置屏障同步。這確保在被派生的內(nèi)核完成其并行工作之前不會執(zhí)行任何代碼。
?CL/SYCL異構(gòu)編程模型效率高,具有廣泛的應(yīng)用前景。
?然而,英特爾公司和Codeplay軟件公司很快就不再支持CL/SYCL對硬件架構(gòu)的支持,而不是“本機”x86_64。這使得不可能使用特定的CL/SYCL庫、針對ARM/Aarch64和其他體系結(jié)構(gòu)來交付并行C++代碼。
?目前,有許多CL/SYCL開源庫項目,由廣大開發(fā)人員和愛好者開發(fā)。它們支持更多硬件體系結(jié)構(gòu),而不僅僅是x86_64。2019年,德國海德堡大學(xué)Aksel Alpay實施了最新的CL/SYCL編程模型層規(guī)格庫。它針對的是硬件架構(gòu),包括Raspberry Pi的ARM和AArch64架構(gòu)。它向GitHub(https://github.com/illuhad/hipSYCL).)%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%BA%86hiSYCL%E5%BC%80%E6%BA%90%E5%BA%93%E9%A1%B9%E7%9B%AE%E5%8F%91%E8%A1%8C%E7%89%88)
?此外,我們還討論了如何安裝和配置LLVM/Clang-9.x.x編譯器、工具鏈和hiSYCL庫發(fā)行版。這是在使用該庫的基礎(chǔ)上,用C++17交付現(xiàn)代并行代碼。
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安裝和配置LLVM / Clang-9.xx
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在使用Aksel Alpay的hipSYCL庫項目的發(fā)行版之前,必須正確安裝和配置特定的LLVM / Clang-9.xx編譯器和Arm / AArch64工具鏈。為此,請確保您已完成以下步驟。 ?1.更新Raspbian的APT存儲庫并安裝以下必備軟件包:?
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?update
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?install?-y?bison?flex?python?python3?snap?snapd?git?wget
?前面的命令將安裝備用的“快照”軟件包管理器。這是安裝正確版本的cmake> = 3.18.0實用程序以及'python','python3'發(fā)行版和'bison','flex'實用程序所必需的。通過使用'cmake'實用程序,從頭開始構(gòu)建hipSYCL開源項目需要所有這些。
?2.使用'snap'軟件包管理器安裝'cmake'> = 3.18.0實用程序和LLVM / Clang守護程序:
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root@raspberrypi4:~#?sudo?snap?install?cmake?--classic
root@raspberrypi4:~#?sudo?snap?install?clangd?--classic
?安裝'cmake'實用程序后,讓我們使用以下命令檢查它是否有效,并且已經(jīng)從'snap'存儲庫中安裝了正確的版本:
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root@raspberrypi4:~#?sudo?cmake?--version
?運行此命令后,您必須看到以下輸出:?
cmake?version?3.18.4
CMake?suite?maintained?and?supported?by?Kitware?(kitware.com/cmake).
?3.為LLVM / Clang工具鏈安裝最新的Boost,POSIX-Threads和C / C ++標準運行時庫:?
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?install?-y?libc++-dev?libc++1?libc++abi-dev?libc++abi1?libpthread-stubs0-dev?libpthread-workqueue-dev
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?install?-y?clang-format?clang-tidy?clang-tools?clang?libc++-dev?libc++1?libc++abi-dev?libc++abi1?libclang-dev?libclang1?liblldb-dev?libllvm-ocaml-dev?libomp-dev?libomp5?lld?lldb?llvm-dev?llvm-runtime?llvm?python-clang?libboost-all-dev
?4.下載并添加LLVM / Clang的APT存儲庫安全密鑰:?
root@raspberrypi4:~#?wget?-O?–?https://apt.llvm.org/llvm-snapshot.gpg.key?|?sudo?apt-key?add?–
?5.將LLVM / Clang的存儲庫URL附加到APT的源列表中:?
root@raspberrypi4:~#?echo??deb?http://apt.llvm.org/buster/?llvm-toolchain-buster?main??>>?/etc/apt/sources.list.d/raspi.list
root@raspberrypi4:~#?echo??deb-src?http://apt.llvm.org/buster/?llvm-toolchain-buster?main??>>?/etc/apt/sources.list.d/raspi.list
?為了能夠從特定的APT存儲庫安裝LLVM / Clang-9.xx編譯器和特定的工具鏈,必須完成上述兩個步驟4和5。
?6.刪除到已安裝的LLVM / Clang早期版本的現(xiàn)有符號鏈接:?
root@raspberrypi4:~#?cd?/usr/bin?&&?rm?-f?clang?clang++
?7.再次更新APT存儲庫,并安裝LLVM / Clang的編譯器,調(diào)試器和鏈接器:?
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?update
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?install?-y?clang-9?lldb-9?lld-9
?8.創(chuàng)建到已安裝的'clang-9'和'clang ++-9'編譯器的相應(yīng)符號鏈接:
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root@raspberrypi4:~#?cd?/usr/bin?&&?ln?-s?clang-9?clang
root@raspberrypi4:~#?cd?/usr/bin?&&?ln?-s?clang++-9?clang++
?9.最后,您必須具備在bash控制臺中使用'clang'和'clang ++'命令的能力:
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root@raspberrypi4:~#?clang?–version?&&?clang++?--version
?在這里,讓我們使用前面的命令檢查已安裝的LLVM / Clang版本。使用命令后,必須看到以下輸出: ?
clang?version?9.0.1-6+rpi1~bpo10+1
Target:?armv6k-unknown-linux-gnueabihf
Thread?model:?posix
InstalledDir:?/usr/bin
clang?version?9.0.1-6+rpi1~bpo10+1
Target:?armv6k-unknown-linux-gnueabihf
Thread?model:?posix
InstalledDir:?/usr/bin
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下載并構(gòu)建hipSYCL庫發(fā)行版
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另一個必不可少的步驟是從其源代碼下載并構(gòu)建開放源代碼的hipSYCL庫分段發(fā)布,這對GitHub有所貢獻。 ?通常通過完成以下步驟來完成:1.下載hipSYCL項目的發(fā)行版,從GitHub克隆它: ?
root@raspberrypi4:~#?git?clone?https://github.com/llvm/llvm-project?llvm-project
root@raspberrypi4:~#?git?clone?--recurse-submodules?https://github.com/illuhad/hipSYCL
?Aksel Alpay的hipSYCL項目的發(fā)行版與另一個LLVM / Clang的開源項目有多個依賴關(guān)系。這就是為什么,我們通常需要克隆這兩個發(fā)行版,以便從頭開始構(gòu)建hipSYCL庫運行時。
?2.通過使用'export'和'env'命令設(shè)置從源代碼構(gòu)建hipSYCL項目所需的環(huán)境變量的數(shù)量,并將以下特定行附加到.bashrc配置文件腳本中:?
export?LLVM_INSTALL_PREFIX=/usr
export?LLVM_DIR=~/llvm-project/llvm
export?CLANG_EXECUTABLE_PATH=/usr/bin/clang++
export?CLANG_INCLUDE_PATH=$LLVM_INSTALL_PREFIX/include/clang/9.0.1/include
echo?"export?LLVM_INSTALL_PREFIX=/usr"?>>?/root/.bashrc
echo?"export?LLVM_DIR=~/llvm-project/llvm"?>>?/root/.bashrc
echo?"export?CLANG_EXECUTABLE_PATH=/usr/bin/clang++"?>>?/root/.bashrc
echo?"export?CLANG_INCLUDE_PATH=$LLVM_INSTALL_PREFIX/include/clang/9.0.1/include"?>>?/root/.bashrc
env?LLVM_INSTALL_PREFIX=/usr
env?LLVM_DIR=~/llvm-project/llvm
env?CLANG_EXECUTABLE_PATH=/usr/bin/clang++
env?CLANG_INCLUDE_PATH=$LLVM_INSTALL_PREFIX/include/clang/9.0.1/include
?3.創(chuàng)建并更改為hipSYCL項目主目錄下的?/ hipSYCL / build子目錄:
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root@raspberrypi4:~#?mkdir?~/hipSYCL/build?&&?cd?~/hipSYCL/build
?4.使用'cmake'實用程序配置hipSYCL項目的源:
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root@raspberrypi4:~#?cmake?-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/hipSYCL?..
?5.使用GNU的“ make”命令構(gòu)建并安裝hipSYCL運行時庫:?
root@raspberrypi4:~#?make?-j?$(nproc)?&&?make?install?-j?$(nproc)
?6.將libhipSYCL-rt.iso運行時庫復(fù)制到Raspbian的默認庫位置:
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root@raspberrypi4:~#?cp?/opt/hipSYCL/lib/libhipSYCL-rt.so?/usr/lib/libhipSYCL-rt.so
?7.設(shè)置環(huán)境變量,這是使用hipSYCL運行時庫和LLVM / Clang編譯器生成源代碼所必需的:?
export?PATH=$PATH:/opt/hipSYCL/bin
export?C_INCLUDE_PATH=$C_INCLUDE_PATH:/opt/hipSYCL/include
export?CPLUS_INCLUDE_PATH=$CPLUS_INCLUDE_PATH:/opt/hipSYCL/include
export?LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/opt/hipSYCL/lib
echo?"export?PATH=$PATH:/opt/hipSYCL/bin"?>>?/root/.bashrc
echo?"export?C_INCLUDE_PATH=$C_INCLUDE_PATH:/opt/hipSYCL/include"?>>?/root/.bashrc
echo?"export?CPLUS_INCLUDE_PATH=$CPLUS_INCLUDE_PATH:/opt/hipSYCL/include"?>>?/root/.bashrc
echo?"export?LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/opt/hipSYCL/lib"?>>?/root/.bashrc
env?PATH=$PATH:/opt/hipSYCL/bin
env?C_INCLUDE_PATH=$C_INCLUDE_PATH:/opt/hipSYCL/include
env?CPLUS_INCLUDE_PATH=$CPLUS_INCLUDE_PATH:/opt/hipSYCL/include
env?LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/opt/hipSYCL/lib
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在Raspberry Pi 4B +上的C ++ 17中運行并行CL / SYCL代碼
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最后,我們終于完成了安裝和配置LLVM / Clang和hipSYCL庫的準備。強烈建議構(gòu)建并運行“ matmul_hipsycl”示例的可執(zhí)行文件,并確保一切工作正常: ?這是從來源構(gòu)建以下樣本的最常用步驟: ?
rm?-rf?~/sources
mkdir?~/sources?&&?cd?~/sources
cp?~/matmul_hipsycl.tar.gz?~/sources/matmul_hipsycl.tar.gz
tar?-xvf?matmul_hipsycl.tar.gz
rm?-f?matmul_hipsycl.tar.gz
?一組先前的命令將創(chuàng)建?/ source子目錄,并從matmul_hipsycl.tar.gz實現(xiàn)中提取示例的源。
?要構(gòu)建示例的可執(zhí)行文件,只需使用GNU的“ make”命令:
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root@raspberrypi4:~#?make?all
?這將調(diào)用“ clang ++”命令來生成可執(zhí)行文件:
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syclcc-clang?-O3?-std=c++17?-o?matrix_mul_rpi4?src/matrix_mul_rpi4b.cpp?-lstdc++
?此命令啟用最高級別的代碼優(yōu)化(例如,-O3)來編譯特定的C ++ 17代碼,并將其與C ++標準庫運行時鏈接。
?注意:除了庫運行時以外,構(gòu)建的hipSYCL項目還提供了“ syclcc”和“ syclcc-clang”工具。它們用于在C ++ 17中構(gòu)建并行代碼,并使用hipSYCL庫實現(xiàn)。這些工具的使用與“ clang”和“ clang ++”命令的常規(guī)用法略有不同。但是,仍可以使用“ syclcc”和“ syclcc-clang”,并指定與原始“ clang”和“ clang ++”命令相同的編譯器和鏈接器選項。
?使用這些工具執(zhí)行編譯之后,使用以下命令將執(zhí)行權(quán)限授予由編譯器生成的“ matrix_mul_rpi4”文件:
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root@raspberrypi4:~#?chmod?+rwx?matrix_mul_rpi4
?在bash控制臺中運行可執(zhí)行文件:?
root@raspberrypi4:~#?./matrix_mul_rpi4
?運行它之后,執(zhí)行將以以下輸出結(jié)束:?
*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*?*
Multiplication?C?=?A?x?B:
Matrix?C:
323?445?243?343?363?316?495?382?463?374
322?329?328?388?378?395?392?432?470?326
398?357?337?366?386?407?478?457?520?374
543?531?382?470?555?520?602?534?639?505
294?388?277?314?278?330?430?319?396?372
447?445?433?485?524?505?604?535?628?509
445?468?349?432?511?391?552?449?534?470
434?454?339?417?502?455?533?498?588?444
470?340?416?364?401?396?485?417?496?464
431?421?325?325?272?331?420?385?419?468
Execution?time:?5?ms
?(可選)我們可以通過安裝和使用以下實用程序來評估并行代碼的性能:?
root@raspberrypi4:~#?sudo?apt?install?-y?top?htop
?在運行并行代碼可執(zhí)行文件時,已安裝的“ htop”實用程序的使用可直觀顯示CPU和系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況:
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概要
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微型FPGA,以及具有計算能力的袖珍GPGPU,通過GPIO或USB接口從外部連接到物聯(lián)網(wǎng)主板,是物聯(lián)網(wǎng)并行計算的下一步。微型FPGA和GPGPU的使用為執(zhí)行更復(fù)雜、更“繁重”的計算提供了機會。同時,大幅提高實際性能加速,同時實時處理海量大數(shù)據(jù)。 ?顯然,物聯(lián)網(wǎng)并行計算的另一個重要方面是繼續(xù)開發(fā)特定的庫和框架,提供CL/SYCL模型層規(guī)范和異構(gòu)計算平臺(XPU)支持。目前,這些庫的最新版本支持將并行代碼執(zhí)行卸載到主機CPU加速目標。其他加速硬件,如用于納米計算機的小型GPGPU和FPGA,目前還沒有由其供應(yīng)商設(shè)計和制造。 ?事實上,Raspberry Pi和其他特定物聯(lián)網(wǎng)主板的并行計算都是基于ARM Cortex-A72集群,64位。在與物聯(lián)網(wǎng)并行運行的同時,軟件開發(fā)人員和硬件技術(shù)人員對對現(xiàn)有計算過程進行性能評估的RISC CPU很感興趣。 ?總之,應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的并行計算通常會提高基于云的解決方案的整體性能。這些設(shè)備旨在實時收集和大規(guī)模處理大數(shù)據(jù)。其結(jié)果是,對機器學(xué)習(xí)(ML)和數(shù)據(jù)分析本身的質(zhì)量產(chǎn)生了積極影響。 ?原文標題:基于ARMv8和AArch64硬件架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)板卡和納米計算機并行異構(gòu)計算
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