C++无法满足超算编程需求，斯坦福研发专用语言Regent
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斯坦福大学开拓出一种用于编程超等计较机的新说话Regent。用户可以先编程计较使命，然后再定位数据，很是轻易，并且无需从头编写代码。科学家但愿建设一个不必要每个研究职员成为计较机科学家的编程情形。 最前沿科学规模的庞大挑衅只有超等计较性可以或许应对，但这些呆板的难度却成了提高的阻碍。 几十年前，计较机本钱奋发，伟大且有数。可是PC革命改变了这一点，为大大都人提供了更小、更快、更轻易行使、更易于获取且更自制的计较机，科学家们因此受益匪浅。他们开拓了计较机技能来研究细胞的内部运作、迢遥恒星的行星轨道、以及远远超出其调查手段的其他征象。 但对付处于最前沿的研究职员来说，新式伟大的仪器开始发生越来越多的数据，必要用到超等计较机来说明尝试功效。给这些硬件编程所需软件太伟大了，另试图说明这些复杂数据集的科学家们经常难以把握。
不外好动静来了。Regent，一门由斯坦福大学计较机科学家Alex Aiken率领的小组开拓的新编程说话，将使得超等计较机编程更易于行使。 “我们但愿建设一个不必要每个研究职员成为计较机科学家的编程情形，”阿尔卡特朗讯通讯和收集传授，粒子物理学和天体物理学以及光子科学传授Aiken说。 Regent有助于办理超等计较规模面对的最大挑衅。超等计较机比以往任何时辰都伟大得多，当前的编程说话一向在全力跟上步骤。提到超等计较机，公共的脑海中也许会显露出一台相同黑客帝国Matrix的巨型呆板，但它现实上是由数千个微处理赏罚器构成的数组。 科学家凡是行使C++对这些阵罗列办编程。C++是40年前的一种编程说话，在其时谁人年月，首要的微处理赏罚器是中央处理赏罚单位即CPU。CPU可以快速的办理题目，一个接一个地计较，措施员称之为串行方法。 可是此刻，第二种范例的微处理赏罚器对付超等计较变得重要，即图形处理赏罚单位或GPU。一开始是为了玩电脑游戏时，节制屏幕上无可计数的像素点，可以执行并行计较。 究竟证明，并行处理赏罚在呆板进修等应用中很是有效。C++已经进级，以跟上这波硬件的变革。不幸的是，补丁的增进使说话越来越难以行使。而Regent可以或许让超等计较机的措施员更轻易做一些工作，好比将串行处理赏罚使命分派给CPU，将并行处理赏罚使命分派给GPU。 一旦Regent在观念层面上构建了措施，措施员的意图就会被编译成一个名为Legion的第二个软件层。 Legion天生呆板代码，用来指导超等计较机硬件怎样执行措施的准确指令。Regent和Legion之间的细麋集成使措施员更轻易做出其他重要抉择; 值得留意的是，存储超等计较机必需说明的数据的位置。 Elliott Slaughter是SLAC国度加快器尝试室的科学家，他险些从一开始就在Regent和Legion事变过，他暗示两层之间的整合可以节减措施员的款子和时刻。计较机耗损能源，这必要本钱，移动数据的本钱也许是对该数据执行计较的本钱的100倍。 另外，大型尝试凡是依靠于网络大量数据的仪器。Slaughter暗示，一些仪器可以每秒网络相等于20个DVD的数据，用于一连15分钟的尝试。纵然以光速在光纤上移动，从仪器到超等计较机获取大量数据也也许发生滞后，这也许会粉碎说明。 “把数据存储在什么处所，是措施员必要做出的重要决议，”Slaughter说。Regent和Legion通过为措施员提供亘古未有的节制权来节减款子和时刻，以便在守候计较时存储数据。 “你可以先执行计较使命，然后在不重写代码的环境下轻松定位数据，”他说。 Regent会风行吗？研究职员暗示，新说话必需降服大量的惯性。“这是一种很是差异的编程方法，”Aiken说。“研究职员必要一段时刻才气回收所需的思想模式。” 但有两个身分对它有利。起首，超等计较硬件的继承改造。美国能源部正在敦促其Exascale计较项目标成长，该项目标方针是在2021年阁下实现超等计较手段的50倍增添。能源部正在支持软件项目，包罗Regent，以辅佐编程保持同步。 另外，很多想要行使超等计较机的科学家不认识当前的器材，并对编写大型尝试所需的陡峭进修曲线持猜疑立场。纵然是履历富厚的超等计较机措施员也也许会发明当前体系很贫困，并想知道是否有更好的要领。Aiken说：“我们常常与那些意识到Regent为他们糊口更轻松的科学家攀谈。” 参考链接： https://engineering.stanford.edu/magazine/article/new-more-user-friendly-language-programming-supercomputers 【编辑保举】
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