一种基于CPU-GPU异构计算的溷合编程模型定稿.pdf

第11卷第6期 信息工程大学学报 V01．11No．6 of 2010年12月 JournalInformation University Dee．2010 Engineering 一种基于CPU—GPU异构计算的混合编程模型 王 伟1，郭绍忠1，王 磊1，冯 颖2 (1．信息工程大学信息工程学院，河南郑州450002；2．总后勤部档案馆，北京100842) 摘要：在分析基于CPU．GPU异构计算模式程序开发面临的主要挑战和当前解决途径的基础 API开发 上，设计了一种适用于GPU集群环境的、综合利用MPI、OpenMP、CUDA以及OpenGL 技术的混合编程模型，重点分析了混合编程模型的两种编程方式的实现原理，搭建了相应的实 验环境并进行了对比测试。实验结果表明，使用混合编程模型设计的程序具有良好的性能表 现和扩展潜力。 关键词：GPU；异构计算；混合编程 文献标识码：A 中图分类号：TP311．52 ModelBasedonCPU-GPU HybridProgramming HeterogeneousComputing WANG Weil，GUOShao—zhon91，WANGLeil，FENGYin92 ofInformation (1．Institute Engineering，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450002，China； ofGeneral archives 2．Headquarters logistics，Beijing100842，China) Abstract：The themaindifficultiesof basedonCPU—GPU paperanalyzes programming heterogeneous themain a modelfor available，anddesignshybrid computing，summarizesapproaches programming GPU which clusterenvironment uses and API．It comprehensivelyMPI，OpenMP，CUDAOpenGL focuseson twomethodsthat the builds analyzing implementprogrammingmodel，thenexperimenta— tionenvironmentandmakesa resultshowsthat builtwith comparisonexperiment．The programs hy— brid modelhave and programminggoodperformancescalabi