Ejecución Heterogénea y Paralela con SYCL

Ejecución Heterogénea y Paralela con SYCL

Índice

1. 🌟 Introducción a oneAPI
2. 🛠️ Detectando Plataformas y Dispositivos
   • 🖥️ Plataformas del Sistema
   • 📱 Dispositivos Disponibles
3. 🚀 Envío y Ejecución de Trabajos
   • 📤 Submisión de Trabajos
   • 🔄 Intercambio de Datos entre Host y Dispositivo
4. 🎯 Selección y Asignación de Dispositivos
   • 🎛️ Selectores Predefinidos
   • 🛡️ Construcción de Selectores Personalizados
5. 💾 Intercambio de Datos en SYCL
   • 💿 Asignación de Buffers
   • 🔗 Accesores para Manipulación de Memoria
6. ⚙️ Ejecución de Tareas en Paralelo
   • 🔄 Modos de Acceso para Accesores
   • 🔁 Ejecución de Tareas Múltiples
7. 🔄 Transferencia de Datos entre Host y Dispositivo
   • ⏩ Copia de Buffers
   • 🖨️ Impresión de Resultados
8. 🚀 Programación Heterogénea
   • 🌐 Ejecución de Código en Dispositivos Múltiples
   • 🧩 Desarrollo Paralelo y Heterogéneo
9. 🔍 Explorando Funcionalidades Adicionales
   • 📚 Futuras Oportunidades de Aprendizaje
   • 💡 Innovaciones en la Programación Heterogénea
10. 🎬 Conclusión y Próximos Pasos

Intercambio de Datos entre Host y Dispositivo en SYCL

Bienvenidos nuevamente al canal oneAPI. En el video anterior, vimos cómo detectar qué plataformas existen en mi sistema y qué dispositivos hay en cada plataforma. Pero, ¿cómo se envían y ejecutan realmente los trabajos en estos dispositivos? ¿Cómo se intercambian datos para que el host y el dispositivo puedan ver los mismos datos o la misma memoria?

En el video anterior, elegimos el dispositivo que nos gustaría usar y asignamos una cola a este dispositivo utilizando un selector predefinido, como un selector de host o un selector de GPU. Incluso puedes construir un selector personalizado. Así que tomemos una cola, simplemente dame el dispositivo predeterminado, y ahora puedo enviar trabajos a esta cola. Obtenemos un manipulador, que llamo aquí H. Pero lo que necesito es manipular datos, necesito estructuras de datos o accesos a memoria que sean coherentes con el dispositivo y el host.

Hay varias formas de intercambiar datos entre dispositivos en SYCL. Asignar un búfer es una manera. Aquí construimos un búfer llamado A, de 10 enteros. Este búfer todavía está en la memoria del host y se compartirá con el dispositivo solo según sea necesario. Y obtuvimos un accesorio para el búfer A, con el manipulador h. Los accesorios pueden ser solo de escritura, solo de lectura y otros tipos. No especifico el modo, así que el predeterminado es lectura-escritura, y ahora estamos usando el manipulador para despachar algunos trabajos. Aquí es una sola tarea, así que solo una instancia de esta función se ejecutará en el dispositivo. Te mostraré en un minuto cómo ejecutar múltiples tareas en paralelo. Y estoy haciendo Algo. Aquí estoy asignando 5 al tercer elemento del accesorio. Esta línea se ejecutará en el dispositivo. Ahora necesitamos copiar de vuelta el búfer A del dispositivo al host, lo copié a un arreglo llamado resultado, y ya hemos terminado. Veámoslo en acción. Estoy usando SYCL, tengo una cola, A es un búfer de 10 enteros, y envío esto a la cola. A_accessor accederá al búfer A en el manipulador h, solo para escritura. Eso asignará 5 al tercer elemento de A. Y aquí copio el búfer A de vuelta al host en "resultado". Y solo imprimo los resultados. Y obtengo el resultado, solo el tercer elemento es 5. Bien, tenemos programación heterogénea, la mayor parte del código se ejecuta en el host y parte se desplaza al dispositivo. Ahora hagámoslo más interesante. Después de todo, estamos hablando de computación heterogénea y paralela. Definamos un rango. Aún es un búfer de rango, o 10 enteros. A_accessor sigue accediendo a A. Pero en lugar de una sola tarea, donde solo se realiza una ejecución en el dispositivo, ejecutaremos un bucle paralelo. Así que cada iteración de esta función lambda podría ejecutarse en paralelo. Necesitamos especificar el rango y también necesitamos el índice del elemento. Y hagamos algo más interesante. Cada entrada tendrá el número de índice. Copia los resultados de vuelta al host e imprímelo. Y sí, obtenemos los resultados esperados. Cada iteración de la función lambda se ejecutó independientemente en paralelo y podría ejecutarse fácilmente en cualquier dispositivo. Así que heterogéneo, paralelo y portátil. Elige un dispositivo, construye una cola, usa búferes para intercambiar datos y envía trabajos al dispositivo. Por supuesto, hay muchas otras cosas de las que hablar. Nos vemos en el próximo video.

Destacados

• 🚀 SYCL: Simplificando la Programación Heterogénea
• 💾 Eficiente Intercambio de Datos entre Host y Dispositivo
• ⚙️ Ejecución Paralela y Heterogénea Simplificada
• 🌐 Portabilidad y Flexibilidad para Desarrolladores

Preguntas Frecuentes

¿Cómo puedo crear un selector personalizado en SYCL? Puedes crear un selector personalizado definiendo tus propias políticas de selección de dispositivo y métodos de asignación de trabajos. Consulta la documentación oficial de SYCL para obtener más detalles.

¿Cuáles son algunas de las ventajas de la programación heterogénea? La programación heterogénea permite aprovechar al máximo los recursos disponibles en diferentes tipos de dispositivos, como CPUs, GPUs y FPGAs, para mejorar el rendimiento y la eficiencia de las aplicaciones.

¿Cómo puedo optimizar el intercambio de datos entre el host y el dispositivo en SYCL? Puedes optimizar el intercambio de datos utilizando técnicas como