複雑なSoCを~単に設するためのツールをY化しよう−HSAが}びかけ
CPUやGPUなど複数のプロセッサを集積したSoCチップをもっと~単・]期間に設したい。SoCの普及を`的としたY化団HSA Foundationがこういった開発ツールをY化するため2012Q6月に誕擇靴拭AMDやARM、Qualcommなどが創立メンバー(図1)となり、オープンな設プラットフォームを作る動にを入れている。このほど電B記v会見で、その動X況をらかにした。

図1 HSA Foundationのメンバー企業
HSA(Heterogeneous System Architecture)Foundationは、CPUとGPUやDSPなど異なるプロセッサを集積するSoCを~単に設するために作られた。SoCあるいはシステムLSIが最Z\えてきたことへの官である。にスマートフォンやタブレットなどのモバイル端の心臓陲箸覆襯▲廛螢院璽轡腑鵐廛蹈札奪機APU)や、高集積のSoCには、U御CPU(例えばCortex-A7)と演QCPU(Cortex-A9)、グラフィックス演QにはGPU(グラフィックスプロセッサ)が搭載されるようになってきた。にQualcommやSamsung、nVidia、AppleなどのAPUプロセッサには異|のプロセッサコアが集積されている。最Z発表されたAppleの新型スマホiPhone 5Sには、マルチコアGPUを集積した64ビットアプリケーションプロセッサA7が搭載されていた。プロセッサの歴史でいえば、シングルコアのプロセッサからマルチコアのプロセッサへとやってきて、今ヘテロプロセッサコアの時代に入ってきたと言える(図2)。
図2 ヘテロプロセッサコアをH数集積したシステムLSIの時代に入った
出Z:HSA Foundation
こういったプロセッサには、メモリへのアクセスの広いバンド幅の高]性Δ求められ、さらにより]い開発期間、より低い消J電も要求される。このためHSA Foundationでは、次の項`について定Iしている;
1)てのプロセッサへのアドレッシングを統k
2)ページ形式のシステムメモリで動作
3)完なメモリコヒーレンシを実現
4)ユーザモードのディスパッチ
5)構]化されたキューイング言語
6)GPUプロセッサの高位言語サポート
7)プリエンプションとコンテキストスイッチ
HSA Foundationは、これらをrり込んだオープンなプラットフォームを作ろうという組Eである。ここで入}できるのは、プログラマーのリファレンスマニュアルと、システムアーキテクチャ仕様、ランタイムライブラリ。さらにロイヤルティフリーのIPと仕様書、APIも}に入る。この団に参加するのは、ハードウエア企業に加え、OSメーカー、ツールメーカーやミドルウエアメーカーなど。
加えて、HSA Foundationはメモリモデルも提供する。マルチプロセッサのすべてのスレッド間における順Mの可化を定Iする。C++11とJava、.NETのメモリモデルと互換性があるように設される。また並`演Q性γのメモリモデルともほぼk致している。
HSAアーキテクチャはOpenCLY仕様に向けて最適化されたプラットフォームであるが、OpenCLに代わるものではない。HSA屬OpenCLを使えば次のようなメリットをpけられる;
1)無Gなコピーをcけられる
2)低レイテンシーのディスパッチ
3)改良されたメモリモデル
4)CPUとGPUの間で共~されるポインター
OpenCL 2.0はHSAアーキテクチャとかなりD合性がとれており、OpenCLの策定団であるKhronosのメンバーになっている企業もHSAにはHい。
基本構成要素であるプリミティブな並`処理ライブラリ「BOLT」は、OpenCLで動かすことができる。GPUコンピューティングの消J電を下げるのに~効で、CPUとGPUの唯kのソースコードの基本となる。
図3 高性Δ任皀魁璽匹]い 出Z:HSA Foundation
プログラミングは~単だという。来なら、性Δ屬欧茲Δ箸垢襪函▲魁璽匹旅埒瑤盪\えていくが、このプログラミング}法は性Δ魄欸eしながらコード行数をらすことができる(図3)。OpenCL Cコードと比べると、行数は1/4〜1/5と少なく、OpenCL C++と比べても1/2.5、並`GPU処理向けのC++ AMPと比べても1/2ですむ。HSA FoundationプレジデントのPhil Rogersは、「アクセラレータのプログラミングを~単にできるというメリットがjきく、並`GPUプロセッサから、スマホのAPU、スーパーコンピュータのHPC(High Performance Computing)の分野にも使える\術だ」と述べる。
このFoundationには日本メーカーが極めて少なく、図1の中にはソニーと、IPベンダーのDMPしか見当たらない。日本からの参加も期待している。