革命性DX11架構(gòu)！GTX480/470權(quán)威評(píng)測(cè)
第五章/第五節(jié) Fermi計(jì)算架構(gòu)：NVIDIA Nexus開發(fā)平臺(tái)
NVIDIA Nexus是第一個(gè)設(shè)計(jì)用于支持大規(guī)模并行CUDA C、OpenCL和DirectCompute應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境。它通過將支持并行處理的硬件源代碼的調(diào)試與性能分析工作直接交由Microsoft Visual Studio進(jìn)行，有效消除了CPU和GPU之間的生產(chǎn)率差距。Visual Studio是Windows操作系統(tǒng)下使用最廣泛的集成應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。
Nexus支持Visual Studio開發(fā)人員使用與在編寫和調(diào)試CPU代碼時(shí)用到的完全相同的工具與接口，來編寫和調(diào)試GPU源代碼，包括來源和數(shù)據(jù)斷點(diǎn)、以及內(nèi)存檢測(cè)等。此外，Nexus還擴(kuò)展了Visual Studio的功能，提供了工具來管理大規(guī)模并行計(jì)算，如支持對(duì)數(shù)千個(gè)并行運(yùn)行的線程中的某一個(gè)進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試，以及對(duì)所有并行線程計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行高效的可視化呈現(xiàn)等。
Nexus是開發(fā)能夠同時(shí)利用CPU和GPU的協(xié)處理應(yīng)用的非常好的環(huán)境。它能夠在兩個(gè)處理器間捕獲性能事件和信息，并在單個(gè)相互關(guān)聯(lián)的時(shí)間線內(nèi)將信息顯示給開發(fā)人員。在此基礎(chǔ)之上，開發(fā)人員能夠了解到其應(yīng)用在整個(gè)系統(tǒng)中的執(zhí)行和表現(xiàn)情況，而不是被局限于某個(gè)子系統(tǒng)或處理器。
● 本章小節(jié)：
很顯然，F(xiàn)ermi并非簡(jiǎn)單地添加執(zhí)行單元構(gòu)建而成，它解決了GPU計(jì)算領(lǐng)域的一些最富挑戰(zhàn)性的問題。數(shù)據(jù)局部性的重要性通過Fermi的兩級(jí)高速緩存結(jié)構(gòu)及其整合的加載/存儲(chǔ)內(nèi)存路徑，得到了充分展現(xiàn)。雙精度計(jì)算性能被提升到了超級(jí)計(jì)算級(jí)別，同時(shí)原子操作的執(zhí)行速度加快了二十多倍。最后，F(xiàn)ermi的全面ECC支持也有力彰顯了NVIDIA大舉進(jìn)攻高性能計(jì)算市場(chǎng)的野心。
在軟件方面，F(xiàn)ermi架構(gòu)首次提供了C++和Nexus支持。其中C++是世界上應(yīng)用最廣的基于對(duì)象的編程語言；Nexus是全球首個(gè)設(shè)計(jì)用于支持大規(guī)模并行GPU計(jì)算應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境。
憑借其卓越性能、強(qiáng)大功能和出色可編程性的完美組合，F(xiàn)ermi架構(gòu)將是GPU計(jì)算下一代發(fā)展的必然方向。
本章資料來源：NVIDIA下一代CUDA計(jì)算架構(gòu)Fermi白皮書
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