সমান্তরালতা গণ দত্তক জন্য খুনী আবেদন প্রয়োজন

মাইক্রোপ্রসেসরগুলিতে একাধিক কোরের যোগফল সমান্তরাল প্রোগ্রামিংয়ের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সুযোগ সৃষ্টি করেছে, তবে ধারণাটি মূলধারার মধ্যে ঢুকানোর জন্য একটি হত্যাকারী অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজন, গবেষকরা হট চিপ কনফারেন্সে একটি প্যানেল আলোচনাকালে বলেন।

ক্রমবর্ধমান ক্রমানুসারে এখনও বেশিরভাগ সফ্টওয়্যার লিখিত হচ্ছে এবং দ্রুতগতির হার্ডওয়্যার এবং চিপগুলির ক্রমবর্ধমান সংখ্যাকে নষ্ট করার জন্য প্রোগ্রামিং মডেলগুলির পরিবর্তন প্রয়োজন। প্রোগ্রামারদের এমন একটি কোড লিখতে হবে যাতে কাজগুলি একাধিক কোরের ও থ্রেড জুড়ে বিভক্ত এবং একযোগে সম্পাদিত করতে সক্ষম হয়।

ফোকাস এবং অর্থের অনেকগুলি ফিজিক্যাল মেশিন এবং আরও উন্নত প্রোগ্রামিং ভাষা তৈরিতে চলেছে, ডেভিড প্যাটারসন, একটি কম্পিউটার ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞান অধ্যাপক, বার্কলে, সোমবার স্ট্যানফোর্ড সম্মেলন এ। সমান্তরালভাবে ডেস্কটপ প্রোগ্রাম লেখার জন্য সামান্য মনোযোগ প্রদান করা হয়েছে, কিন্তু গেমিং এবং সঙ্গীত হিসাবে অ্যাপ্লিকেশন যে পরিবর্তন করতে পারে। এই ধরনের প্রোগ্রামের ব্যবহারকারীরা সেরা রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্সের দাবি করে, তাই প্রোগ্রামাররা বিভিন্ন থ্রেড এবং কোরের কাজগুলি ভেঙ্গে ফেলতে পারে এমন মডেলগুলি গ্রহণ করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, সমান্তরাল উপন্যাসগুলি পিসিগুলিতে ফিরে আসার সঙ্গীতকে উন্নত করতে পারে এবং স্মার্টফোন, প্যাটারসন বলেন। কোড যেগুলি চ্যানেল ও যন্ত্রগুলি বিচ্ছিন্ন করার একটি ভাল কাজ করে সেগুলি সমান্তরাল মিথস্ক্রিয়া মাধ্যমে শব্দ উৎপন্ন করতে পারে।

ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, বার্কলে, একটি সমান্তরাল কম্পিউটিং ল্যাব আছে যেখানে গবেষকরা কিভাবে অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করা হয় তা বুঝতে চেষ্টা করছে, যা অপ্টিমাইজ করা কোড হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইসের জন্য এক প্রজেক্টের লক্ষ্য হল পৃষ্ঠাগুলি রেন্ডারিং এবং পার্সিংয়ের মতো নির্দিষ্ট কর্মের উপর ভিত্তি করে কোড অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইসগুলিতে ডেস্কটপ-মানের ব্রাউজিং করা। আরেকটি প্রকল্প স্বাস্থ্য তথ্য দ্রুত পুনরুদ্ধার জন্য কোড অপ্টিমাইজড জড়িত। ল্যাব মূলত ইন্টেল এবং মাইক্রোসফ্ট দ্বারা পরিচালিত হয়।

বার্কলে গবেষকরা নতুন নিম্ন স্তরের কোড সহ স্ক্রিনিং ভাষায় পাইথন এবং রুবি নেভিগেশন স্ক্রিপ্টিং ভাষাগুলি ব্যবহার করে মূলত লিখিত কোডের বিটগুলি প্রতিস্থাপন করে সমান্তরাল করার চেষ্টা করছেন। নতুন কোড বিশেষভাবে একটি নির্দিষ্ট শব্দের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে যেমন একটি স্পিকার স্বীকৃতি অ্যাপ্লিকেশনে একটি নির্দিষ্ট ভয়েস প্যাটার্ন বিশ্লেষণ, প্যাটারসন একটি সাক্ষাত্কারে বুধবার বলেন। কোডটি OpenMP বা MPI ব্যবহার করে লেখা হয়, মেশিন-লেভেলের সমান্তরাল অ্যাপ্লিকেশনগুলি লিখতে ডিজাইন করা অ্যাপ্লিকেশন প্রোগ্রামিং ইন্টারফেস।

বিশেষজ্ঞরা এই অত্যন্ত বিশেষায়িত সমান্তরাল কোড লিখতে হবে, প্যাটারসন বলেন। এটি প্রোগ্রামারদের জন্য ডেভেলপমেন্টের সময় কমিয়ে দেয় যারা অন্যথায় পাইথন এবং রুবি নেভিগেশন Rails ব্যবহার করবে, যা অ্যাপ্লিকেশন ডেভেলপমেন্টকে সহজতর করে তুলবে কিন্তু সমান্তরালতাতে ফোকাস করবেন না, প্যাটারসন সাক্ষাত্কারে বলেন। ল্যাবটি নিম্ন স্তরের মেশিন কোড সহ 20 এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা নির্দিষ্ট টাস্ক এক্সিকিউশন জাম্প দেখিয়েছে।

সমান্তরাল ধারণাটি নতুন নয় এবং বেশিরভাগই উচ্চ-কর্মক্ষমতা কম্পিউটিংয়ের ডোমেন। সমান্তরালির নিম্ন স্তরে সবসময়ই সম্ভব হয়েছে, তবে সফটওয়্যারের অভাব এবং হার্ডওয়্যার পরিবর্তন পরিবেশে পরিবর্তনের সাথে সাথে প্রোগ্রামারদের একটি কঠিন কাজটি সম্মুখীন হয়েছে।

"থ্রেডগুলি সঠিকভাবে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে হবে," ইলেক্ট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং অধ্যাপক ড। প্যানেলের আলোচনার পূর্বে স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের কম্পিউটার বিজ্ঞানে একটি উপস্থাপনার সময়। কোডটি এমন একটি ফর্মের মধ্যে লিখিত হওয়া প্রয়োজন যা ভবিষ্যদ্বাণীতে কাজ করে এবং আরো বেশি কোরা পাওয়া যায়।

কম্পাইলারদেরকে আরও দক্ষ করে তুলতে হবে এবং সময়সীমার উপর থ্রেড ভাঙ্গার জন্য যথেষ্ট পরিশ্রমী হতে হবে যাতে সঠিক ফলাফলগুলিতে আউটপুটগুলি পাওয়া যায়, কোজিরাকিস বলেন । কোডে সমান্তরাল তৈরির ব্যর্থ প্রচেষ্টা বগী সফটওয়্যার তৈরি করতে পারে যদি নির্দিষ্ট গণনা একটি নির্দিষ্ট ক্রমে সঞ্চালিত হয় না। যে একটি সমস্যা সাধারণত জাতি অবস্থার হিসাবে বলা হয় প্যানেলেস্টরা বলেন, সমান্তরাল ফমার্জার স্তর অর্জনে একাধিক প্রোগ্রামিং সরঞ্জাম ব্যবহার করার জন্য কোডারদেরও শিখতে হবে।

প্যাটারসন সম্মেলন অনুষ্ঠানে বলেন, "কোনও অলস ছেলে প্রোগ্রামে যাওয়ার পদ্ধতি নেই।"

মেমরি এবং নেটওয়ার্কে লটেন্সি দ্বারা ডেটা থ্রুপট তৈরিতে বাধা সৃষ্টি করা হয়েছে, যা সমান্তরাল টাস্ক এক্সিকিউশন দ্বারা অর্জন করা কর্মক্ষমতা প্রত্যাখ্যান করতে পারে। বিভিন্ন আর্কিটেকচারের জন্য বিভিন্ন প্রোগ্রামিং সরঞ্জামও রয়েছে, যা উপলব্ধ সব হার্ডওয়্যারের সুবিধা গ্রহণ করা কঠিন করে তোলে।

বর্তমানে উপলব্ধ অনেক সমান্তরাল সরঞ্জাম সিস্টেম পারফরম্যান্স উন্নত করতে CPUs এবং গ্রাফিক্স প্রক্রিয়াকরণ ইউনিটের সমান্তরাল প্রসেসিং ক্ষমতা ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। অ্যাপল, ইন্টেল, এনভিডিয়া এবং অ্যাডভান্সড মাইক্রো ডিভাইসগুলি ওপেনসিএলের প্রচারের মধ্যে রয়েছে, একটি সমান্তরাল প্রোগ্রামিং পরিবেশ যা অ্যাপল এর আসন্ন ম্যাক ওএস এক্স 10.6 অপারেটিং সিস্টেমে সমর্থিত হবে, এছাড়াও স্নো লিওপার্ড নামেও পরিচিত, যা শুক্রবার মুক্তি দেবে। OpenCL মাইক্রোসফটের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে, যা তার মালিকানাধীন DirectX সমান্তরাল প্রোগ্রামিং সরঞ্জাম এবং Nvidia প্রচার করছে, যা CUDA কাঠামো প্রদান করে।

ওপিসিএল এর মধ্যে রয়েছে সি-এর মতো প্রোগ্রামিং ভাষা API- র সাথে (অ্যাপ্লিকেশন প্রোগ্রামিং ইন্টারফেস) যা হার্ডওয়্যার জুড়ে কার্নেলগুলি বিতরণ করা যায় প্রসেসর কোর এবং অন্যান্য সম্পদ হিসাবে। OpenCL একটি সিস্টেমের মধ্যে একাধিক CPU এবং গ্রাফিক্স প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট জুড়ে পিক্সেল প্রক্রিয়াকরণ বিতরণ করে ম্যাক অপারেটিং সিস্টেমের ডেক্সটপকে দ্রুত সাহায্য করতে পারে।

সমস্ত বিদ্যমান সরঞ্জাম বিভিন্ন সফ্টওয়্যার পরিবেশের দিকে মনোনিবেশ করা হয় এবং বিভিন্ন সংস্থার সুবিধা গ্রহণ করে, প্যাটারসন বলেন। উদাহরণস্বরূপ, OpenCL, GPUs- এ কাজগুলি চালানোর জন্য আরও বেশি দক্ষ। ডাইরেক্ট এক্স এর মত মালিকানাধীন মডেলগুলি হেক্টরজিনিয়াস কম্পিউটিং পরিবেশের উপর নিয়োজিত করা কঠিন, যদিও ওপেনসিএল মত কিছু মডেল কেবলমাত্র নির্দিষ্ট পরিবেশের সাথে সংযুক্ত হয় যা GPU- র উপর নির্ভর করে।

"আমি মনে করি না [ওপিসিএল] সমস্ত আর্কিটেকচারে গড়াবে।" প্যাটারসন বলেন। তিনি বলেন, "আমাদের অন্যান্য জিনিসের জন্য চেষ্টা করা প্রয়োজন," সাধারণভাবে ব্যবহৃত ডেভেলপমেন্ট টুলগুলির সাথে প্রোগ্রামিং মডেলের উন্নতির চেষ্টা করা, যেমন রুবি অন রেইলস। তিনি বলেন।

শ্রোতাদের সদস্যরা দেখিয়েছেন যে সমান্তরালতার জন্য একটি সমস্যা হয়েছে কয়েক দশক ধরে, প্যানেলধারীরা বলেছে যে বিশ্ববিদ্যালয়গুলি এখন সমতুল্যতা সক্ষম করার জন্য একাধিক প্রোগ্রামিং সরঞ্জামগুলিতে কাজ করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি গ্রহণ করছে। চিপ উন্নয়ন তহবিলের কয়েক বছর পর, সরকার সংশ্লিষ্ট প্রোগ্রামগুলি তহবিল দ্বারা সমান্তরাল প্রক্রিয়ায় আরো মনোযোগ দিচ্ছে।

কোজিয়ারাকিস বলেছেন যে স্ট্যানফোর্ড একটি ল্যাব প্রতিষ্ঠা করেছেন যা "জনগণের জন্য সমান্তরাল অ্যাপ্লিকেশন ডেভেলপমেন্টের বাস্তবায়ন" গবেষকরা ইন্টেল, এএমডি, আইবিএম, সান, হিউলেট-প্যাকার্ড এবং এনভিডিয়া কোম্পানীর সাথে কাজ করছেন।

ডেভেলপারদের জন্য একটি তাত্ক্ষণিক কাজ পরীক্ষা আধুনিক চিপস, বার্কলে এর প্যাটারসনের উপর বিদ্যমান লিগ্যাসি কোড সমান্তরালে রূপান্তর করার চেষ্টা করতে হতে পারে মো। প্যাটারসন বলেন, কয়েকটি কোম্পানি স্বয়ংক্রিয় প্যারালিলেজেশন প্রদান করছে, কিন্তু ক্রমানুসারে মৃত্যুদন্ডের জন্য মূলত লিগ্যাসি কোড পুনর্লিখন এবং সংকলন করা একটি বড় চ্যালেঞ্জ হতে পারে।

"ঐ এলাকায় তৈরি করা অর্থ আছে", প্যাটারসন বলেন।