《OpenACC高性能并行编程--概念与策略》
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丛书概述
《OpenACC高性能并行编程--概念与策略》
作者:Sunita Chandrasekaran、Guido Juckeland
基本内容:
书名:《OpenACC高性能并行编程--概念与策略》 出版社:机械工业出版社 页数或字数:219页 出版日期:2019-04-24 《OpenACC高性能并行编程》指南 科学家和技术专家可以通过OpenACC发挥现代GPU的巨大力量,摆脱了传统GPU编程过于复杂而带来的束缚。《OpenACCTM 高性能并行编程》是第一批介绍大规模并行编程OpenACC的综合实践性书籍之一。 本书收纳了来自学术界、公共研究机构和行业内的19位前沿并行编程专家的文章。作者和编辑阐述了OpenACC的每一个重要概念,示范如何使用OpenACC基础开发工具,全面探讨了每个OpenACC功能集。 通读这本书您将找到真实的示例、实操的练习以及如何高效使用OpenACC语言结构的案例研究。你将了解到如何通过设计OpenACC语言结构,以便让应用程序性能达到最优,以及其标准接口如何通过广泛使用的编程语言定位多个平台。 每一章都以您学过的内容为基础,帮您一步步掌握实践技能,不管您是GPU程序员、科学家、工程师还是学生,都适用于本书。所有代码示例和问题答案都可在GitHub下载。
章节框架
第1章 OpenACC 概述
第2章 循环级并行性
第3章 OpenACC的编程工具
第4章 使用OpenACC写您的第一个程序
第5章 编译OpenACC
第6章 最佳编程实践
第7章 OpenACC与性能可移植性
第8章 并行编程的其它方式
第9章 OpenACC与互操作性
第10章 OpenACC高级特性
第11章 使用OpenACC的创新研究思路,第1部分
第12章 使用OpenACC的创新研究思路,第2部分
序言
译者序

    随着大数据和人工智能时代的到来,云计算成为基础设施,会像水和电一样无处不在。支持异构、众核的超级计算机架构成云计算的主流发展方向。多种支持异构并行编程的模型也应运而生,OpenACC是其中的佼佼者。OpenACC是一种用户驱动的、基于指令的、性能可移植的高级并行编程模型。它可以方便快捷的将代码移植到各种异构HPC硬件平台和架构。OpenACC支持C,C ++,Fortran等多种编程语言,以及X86和POWER CPU,Xeon KNL和NVIDIA GPU等多种硬件架构。OpenACC一经问世便广受好评,在全球范围内得到推广。

    国内许多科研单位和研发组织都积极引入、学习和实践OpenACC,但国内相关权威书籍较少。在亚马逊网站热卖的、读者满意度居高不下的《OpenACCTM?for Programmers Concepts and Strategies》,无疑是OpenACC领域最具权威的专著之一。本书的作者汇聚了全球学术界、公共研究机构和产业界的19位资深专家的前沿观点,有理论、有经验教训分享、有实践案例演练、有前沿探索、每章结尾都有测试题。内容上深入浅出,易学易懂。我们翻译此书,希望将本书先进的理念、方法、策略和技术推广给更多中国的读者,包括科学家、科研工作者、软件程序员,包括刚刚入行的大学生、研究生。

    这本书的翻译者和校审者是一个九人的团队,除了我之外,还有关志光、朱明星、赵艳华、杨晓晨、徐志国、雷娟、范璟玮、李艳文。我们的团队成员都是在软件研发领域有着多年理论研究和编程实践的专家。为了确保文稿的质量,团队成员亲密合作,前后多轮校对,付出极大的努力,向我们的团队成员致谢!为我们的团队成员自豪!我们的团队成员牺牲休息时间在译审文稿的过程中,得到了家人无微不至的理解和支持,向所有译审团队的家人表示由衷的感谢!

    在翻译的过程中我们也得到了中兴通讯袁飞老师和王渊老师的热情帮助,在此深表感谢!同时也非常感谢机械工业出版社关敏老师的尽心编辑、协调与支持!

闫林
中兴通讯IT技术学院副院长
2018年12月10日
专家推荐
——张载龙
南京邮电大学教授
作为新一代信息技术,高性能计算、云计算、物联网、新型网络等已经成为数字经济的重要支撑。OpenACC自2011年推出以来,在高性能计算领域得到了广泛应用。本书由业内多名专家从各个方面对OpenACC进行了阐述,不仅讲述了应该怎么做,而且还深入探讨了这么做的原因。无论是对于初学者还是专业人士,本书都具有很好的参考价值。
——孙振鹏

最佳国际实践联盟主席
EXIN国际信息考试学会亚太区总经理

《OpenACC程序员指南》是首批介绍大规模并行编程OpenACC的经典书籍之一。它阐述了OpenACC的基本原理、重要概念、关键技术、教授了如何使用OpenACC开发工具和性能检测工具。书中有基于多种场景的、完整的代码示例,也有许多案例练习。无论您已经掌握需要提升OpenACC能力、或者您还只是OpenACC初学者,本书由浅入深的教学,以及它的全面性和实践性都能让您受益匪浅。
——边江
美国计算机行业协会(ComTIA)中国区首席代表
本书将异构大规模并行编程的复杂机制用严谨而通俗的语言阐述出来,读者无须学习新的编程语言和加速器硬件知识,就能迅速掌握OpenACC,能够快速开发且不会破坏原代码。本书还能帮助读者克服常见的性能、互操作性和可移植性的挑战,助力您在多个处理器之间高效从容地分配任务,值得编程人员拥有!
——盛国军
海尔电器集团 CTO
在云计算和大数据时代,掌握异构环境下大规模并行编程能力将成为程序员必备的能力之一。本书系统介绍了OpenACC编程的设计思路、方法、过程、步骤、产出物和注意事项,有理论、有实践演练,帮助广大读者方便的学习OpenACC程序是如何编译的,帮助大家系统地掌握OpenACC编程的最佳实践,从容应对时代的挑战!
——徐斌
碧桂园集团首席信息官
随着大数据和人工智能的场景应用日益广泛,并展示出清晰明了的价值,如何实现技术能力的高效获取也变得越来越重要。?建立已广泛存在的异构系统和计算能力的协同机制,最大化共享和复用价值,成为一种关键能力。?OpenACC大规模并行编程协作平台为我们打开了一扇大门,感谢19位专家和中国译者们的辛勤努力,让我们有机会快速学习和实践,快速构建异构系统的大规模海量计算能力,从而更快更好地实现场景价值。
——史震
东旭集团集团副总裁兼首席信息官
计算需求几何级增长的背景下,由传统编程向大规模并行编程的转型是一个漫长、充满风险的艰辛过程。由19位专家联合编写的《OpenACC程序员指南》,用浅显的语言,帮助大家掌握异构环境下的大规模并行编程原理、方法和技巧,帮助我们主动防范各种风险,让您少走弯路、降低风险。本书还通过各种编程练习,让大家成为真正的OpenACC专家。
——朱怀敏
37互娱 CTO
《OpenACC程序员指南》是并行编程领域的一部力作。19位非常优秀的OpenACC专家,基于自己丰富的理论和实践经验,系统地讲授了OpenACC代码编程的原理、原则、语法结构和实战应用技巧和方法,帮助大家掌握编辑器、编译器、调试器和性能分析工具以提高效率。本书是本领域不可多得的佳作,值得拥有和学习!
——王津银

优维科技CEO
互联网技术专家

《OpenACC程序员指南》是OpenACC领域影响力巨大的专著。对于OpenACC 是什么、为什么以及能够做些什么,小心防范些什么,都有详实的介绍。19位顶尖专家的真知灼见在书中随处可见。相信中文版的出版将成为国内 OpenACC 生态圈中的一件盛事,并继续为众多OpenACC 爱好者、研究者以及其他圈内人士提供巨大帮助。
——熊普江
腾讯布道师
使用OpenACC无缝对接CUDA Fortran、CUDA C/C++、cuBLAS等成熟生态资源,可以大幅提升大规模并行编程效率,提高移植性和性能。本书对编程人员很有参考和学习价值!
——左鑫 博士
埃森哲企业内部大数据人工智能分析专家
在我十几年前读高性能计算博士学位的时候,就已经接触和使用OpenMP, 今天再回顾这个领域,很高兴看到过去几年中多个编程工具和框架百花齐放。特别是在当前大数据和人工智能开发应用需求非常旺盛的情况下,在如何更高效便捷和更稳定地使用GPU等硬件资源方面,该书深入浅出的给出了介绍,并详细举例了如何使用OpenACC的实战经验。本人最感兴趣的部分是底层设备如何交互,在如何开发多任务并行方面,该书也有涵盖,读后受益良多!
——王晓光
埃森哲新技术总管
随着人工智能的普及,越来越多的人开始认识到利用GPU的大型并行计算能力是提高AI计算的有效方式。然而,如何让自己的代码能够有效地在GPU上进行并行运算,却是很多数据科学家等非计算机专业人员所望而却步的。OpenACC是由克雷公司,CAPS公司,英伟达公司和PGI公司共同开发的并行计算编程标准。它可大大简化并行计算的复杂度,真正使并行计算“平民化”。 这次翻译团队对《OpenACCTM for Programmers Concepts and Strategies》的翻译工作非常准确地将原书内容呈现给国内广大读者,这必将对并行计算在中国的数据科学家、科研工作者、软件工程师等广大从业人员中的普及起到重要作用。
作者及译者介绍
Sunita Chandrasekaran
本书作者,是特拉华大学计算机与信息科学系助理教授。她的研究方向包括针对高性能计算和嵌入式平台的高级编程模型应用,以及科学应用程序向异构系统的迁移。她曾获得2016年IEEE TCHPC Early Career Researchers奖。她还是OpenACC、OpenMP、MCA、SPEC HPG的会员,在新加坡南洋理工大学获得博士学位。
Guido Juckeland
本书作者,是亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心(HZDR)信息服务和计算机应用部计算科学小组负责人,是德累斯顿GPU卓越中心的协调人,并作为HZDR在SPEC HPG和OpenACC委员会的代表。他在德累斯顿工业大学获得博士学位,主攻方向是硬件加速器性能分析,并于2013年入围戈登·贝尔奖的最终角逐。
闫林
中兴通讯IT技术学院副院长、中科院大学兼职教授、国家科学技术奖励评审专家、中国电子学会理事、两化融合专家委员、国家级专业技术人员继续教育基地专家库入选专家、中国互联网协会青年专家、CDCC数据中心设计师技术委员会委员、中国信息通信研究院互联网新技术新业务安全评估中心高级评估专家、深圳市科协2019年计算机科技贡献一级奖章获得者。长期研究ICT相关技术,出版18本专业著作及参加多项标准的编写。
关志光
2017年加入中兴通讯,目前是IT部门敏捷教练负责人。曾任职于法国阿尔斯通电力集团深圳研发中心、美国艾锐势集团深圳研发中心、埃森哲管理咨询集团中国交付中心。职业生涯始于软件测试工程师,历任性能测试开发工程师、主任工程师、敏捷教练。对大型企业的敏捷实施和文化变革有丰富的经验。对大规模并行编程等前沿技术有一定的研究。
朱明星
重庆大学机械专业硕士。2007年到2019年工作在中兴通讯股份有限责任公司,历任系统工程师、有线研究院安全总工等职务,从事过软件开发、架构设计、技术预研等工作。现任之江实验室高级工程师,主要研究方向为工业互联网、网络安全等。申请发明专利7项,出版专业著作1本。
赵艳华
2003年毕业于同济大学,获得检测技术与自动化装置硕士学位。2004年加入中兴通讯,是虚拟化中心高级软件工程师。长期从事3G RNC传输信令协议的开发和维护工作,具有丰富的电信产品协议开发经验,发表专利共计4篇。2016年起专注智能运维领域,目前负责IaaS、PaaS的智能运维软件设计工作。
范璟玮
2007加入中兴通讯,公司级资深敏捷教练。在多年的职业生涯中,先后担任通信协议软件开发专家级工程师、开发经理、部门科长、ScrumMaster、架构师。具有丰富的通信领域研发和性能调优经验,发表过专利1篇。平时热衷于DSL、DDD、区块链等前沿技术的交流和传播,在分离业务复杂性和技术实现的复杂性方面有深入的研究。多年以来,一直致力于通过为业务提供特定的技术框架,全面助力提升业务交付的研发效率和促进面向市场的产品创新。
雷娟
2009年毕业于中国科学院,获得物理电子学硕士学位。2010年加入中兴通讯,是中兴通讯深圳无线研究院高级软件工程师。先后在中兴通讯微电子研究院、无线研究院等重要部门进行芯片设计和基站业务的软件研发工作。目前在中兴通讯从事3G基站业务的维护,工具研发及面向5G基站业务的前沿技术研发工作。
杨晓晨
2010年毕业于西安电子科技大学,获得通信与信息系统硕士学位。毕业后加入中兴通讯,先后就职于终端与无线研发体系,历任高级算法工程师,部门资深代码教练。现阶段主要从事3GPP与CMAC协议相关的建模与仿真,部门集群平台的部署与运维以及性能分析和优化工作。2017年起,作为项目组核心成员参与了中兴通讯自研5G仿真平台的设计与实现。
徐志国
毕业于武汉大学,获得电子信息工程学士学位和通信与信息系统硕士学位。在中兴通讯任职期间,主要从事智能终端芯片软件开发和项目管理工作。2017加入云天励飞技术有限公司,主要为人工智能芯片研发软件,对大规模多核编程、边缘计算和人工智能等前沿技术领域有着浓厚的兴趣。
李艳文
2012年毕业于南京邮电大学,获得信息安全硕士学位。2012年加入中兴通讯,是中兴通讯有线研究院高级软件工程师,多年来一直致力于高端路由器的软件研发和维护工作,是编码软件匠艺的狂热追求者。目前主要关注于用户数据存储和恢复等相关技术,对大规模并行编程等前沿技术有一定的研究。
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