HSA架构与hUMA技术披露 AMD技术沟通会小记

  2013年5月24日，AMD HSA以及hUMA异构系统架构技术媒体沟通会在北京隆重召开。本次会议邀请了AMD大中华区游戏、软件及异构计算合作与技术总监楚含进先生，为我们讲解AMD全新HSA异构系统架构与hUMA技术细节。

楚含进先生为我们讲解HSA架构与hUMA技术

  在关于HSA异构系统架构方面，楚含进先生强调了它存在的重要性。任何一个CPU或者是GPU以及处理器芯片的发展，都是为了要面向未来应用。大家从最近几年的互联网、云计算或者人与机器的交互形式可以看到，在下一代机器的整个应用当中，会涵盖对于应用系统主要发展方向的几个趋势，无论你在云计算领域，还是PC领域，用户越来越希望能够借助手势、眼睛、身体，用自然表达的方式和机器交互。

  而现在的处理器面临的是以下四大问题，成为了未来PC发展的一大难题。第一个是性能，无论做服务器，还是做PC，每个人都在追求性能，而性能体现在计算上，本质上反映的是两个问题，第一是计算要求，人类对于计算要求永无止境的需求，第二个是数据在各个系统当中是来回搬迁的，任何一个数据按照一般的体系结构，CPU的处理结构首先要有内存，在整个系统当中运转才能达到效果和行为结果，这种搬迁数据是很难的。第三个是效率，以前我们看到所有处理器系统，无论是X86处理系统，还是ARM处理器系统都是同步处理器系统，而一种处理器系统能不能解决所有的运算？有的处理是CPU，有一些是GPU，之所以会产生这样的处理器，是因为有独特的运算能力。第四个，如果你的任务单纯在CPU上运行，你无法负载在另外一个方向，我们更多看到的不是整个性能系统的提高，而是每瓦性能的提高。

处理器正在进行新的变革

  处理器的架构正在经历一次逐渐的演变过程，从单核到了多核时代，多核时代有15年到20年的时间，下一个处理器架构实际上有两种，除非半导体发生革命性的变化，整个CPU的体系有可能会变成另外一种方式。下一代的处理器是异构系统为主，异构系统实际在单核和多核里面更多用的是同步系统。

HSA架构优势在于统一内存设计

  HSA与传统架构相比，它的优势在于可以发展成统一的内存编制。CPU跟它的CU之间的内存叫做共享内存，也就是说，它处理的东西对于CU单元和计算单元来说是透明同步可见的。，统一的内存设计使所有计算单元访问相同的数据，这里面就避免了一个数据的搬迁，数据不需要搬迁，CPU和GPU计算能够无缝交替进行。

  HSA系统的优势在于：第一、统一的功耗效率管理，以前CPU和GPU的电源管理是两套方式，现在对于电源管理来说，是同样的一种电源管理方式。第二、优化的计算效率。在这样一个异构系统当中CPU和GPU可以同时访问内存。第三、访问内存可以一次性访问，CPU在GPU上处理数据一定要保证一致性。

hUMA技术

  什么是hUMA架构？ hUMA本意是统一内存访问，系统中计算核心如何访问和读取内存。在一个真正的UMA系统中，所有的计算核心共享一个单一的内存地址空间。

  hUMA的主要特性为：首先，CPU和GPU是无缝的推进和数据转换。一个物理内存，通过某种方式被CPU和GPU同时可见，物理内存要运行到虚拟内存，无论哪个数据在虚拟内存上运行，都要真正定位到物理内存，这个物理内存被CPU可见，hUMA所做的工作，就是让GPU可以无缝地访问虚拟内存，不受物理地址的限制。这种变化使现在CPU体系当中能够解决很多数据搬迁的瓶颈问题。在hUMA的架构下，数据无需复制，CPU处理的数据直接通过一个指针指给了GPU。

  AMD首次提出HSA（Heterogeneous System Architecture）和hUMA（heterogeneous Uniform Memory Access）技术，它强调CPU+GPU异构计算，令AMD APU处理器拉开了一幕应用计算的新篇章。

  嘉宾资料：

AMD大中华区游戏、软件及异构计算合作与技术总监楚含进先生

  楚含进：楚含进先生现任AMD大中华区游戏，游戏及异构计算方案合作与技术总监，主要致力于AMD产品技术在开发软件，游戏中的应用和异构计算生态系统的建立与推广，同时负责对外软件开发合作和解决方案的建设。

  在加入AMD之前任职美国风河系统公司亚太区解决方案及服务部门总监，主管风河系统（WindRiver Systems）中国公司在手机，平板电脑消费类产品和电信，嵌入式系统的解决方案和软件服务，对嵌入式软件，LINUX内核设计，ANDROID手机平台应用软件开发具有较深的研究，该公司后被Intel收购。在之前楚含进先生在飞思卡尔半导体(Freescale) 北京公司负责软件开发和PowerPC Linux方案及开源Linux团队。

  楚含进先生于1998年毕业于合肥工业大学精密仪器系，硕士学位。