C++ 异构任务图:构建调度链路以实现硬件单元重叠执行 在现代高性能计算领域,单一的处理器架构已无法满足日益增长的计算需求。从通用处理器(CPU)到图形处理器(GPU)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)乃至各类定制加速器,异构计算系统已成为主流。这些不同的硬件单元各有所长,擅长处理特定类型的工作负载。然而,如何高效地协调这些异构资源,使它们能够协同工作并最大限度地发挥其潜力,是系统设计者面临的核心挑战。其中一个关键策略便是通过任务图(Task Graph)来构建任务依赖链路,从而实现硬件单元的重叠执行(Overlapping),有效隐藏延迟,提升系统吞吐量和资源利用率。 本讲座将深入探讨如何在 C++ 调度器中设计和实现异构任务图,以实现硬件单元之间的无缝协作和重叠执行。我们将从任务图的基本概念出发,逐步构建任务、依赖关系、调度器和执行机制,并着重讨论如何利用异步编程和硬件特性来实现真正的重叠。 1. 异构计算的挑战与重叠执行的必然性 1.1 异构计算的背景 异构计算系统由多种不同类型的处理器组成,每种处理器针对特定的计算模式进行了优化。 CPU (Central …
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