AMD опубликовала исходный код нового проекта под названием GPUFORT. Он будет доступен под эгидой ROCm и станет новой попыткой создать открытую альтернативу CUDA от NVIDIA, на этот раз для Fortran. Код GPUFORT опубликован на GitHub под лицензией MIT.

«Красные» уже несколько лет пытаются помочь разработчикам перенести как можно больше кода, специфичного для CUDA, на платформы и фреймворки, которые поддерживаются ускорителями Radeon и Instinct. В основном это касалось C/C++, но GPUFORT сосредоточен на портировании кода на языке Fortran и позволяет приводить код проектов для CUDA или OpenACC к OpenMP 4.5+ или HIP C++.

На данный момент это всё ещё исследовательский проект, а не готовый набор инструментов. Разработчики сами говорят, что до полной автоматизации ещё далеко, поскольку в любом случае потребуется ручная проверка транслированного кода. Тем не менее, сами они уже успешно использовали GPUFORT для переноса ряда HPC-приложений, производительность которых оказалась сравнимой с исходным CUDA-вариантом.

Компилятор языка Fortran, созданный NVIDIA, и известный сейчас под именем Flang, был принят в семью проекта LLVM ещё весной этого года.

Сейчас же стало известно о том, что Flang окончательно попадёт в основное дерево LLVM с десятым релизом, который состоится в конце февраля 2020 года. Таким образом, LLVM получит качественную поддержку «большой тройки» HPC-языков: C, C++ и Fortran.

Как сообщают зарубежные источники, Flang, ранее известный под именем f18, станет частью LLVM вовремя — то есть, до момента заморозки, которая запланирована на середину января следующего года. Дебаты по поводу окончательного названия компилятора завершились, и имя Flang принято официально, по аналогии с Clang для языков C/C++/Objective-C.

Наличие Flang в составе LLVM позволит эффективно использовать весь массив накопленного ПО на Fortran

17 декабря в рассылке LLVM-Dev была опубликована информация о том, что в настоящее время проект Flang готовится к присоединению к моно-репозиторию LLVM. При этом разработчики планируют сохранить всю историю версий Flang — она лишь будет приведена в соответствие со стандартами LLVM. В десятой ветви LLVM Flang будет присутствовать с самого начала, пока же его исходные коды доступны в репозитории flang-compiler/f18 на GitHub.

NVIDIA Flang быстрее реализации Fortran в GCC8, но медленнее PGI

Важность проекта Flang сложно недооценить: Fortran с самого начала стал очень популярным языком программирования в научных кругах и за долгие годы его существования был накоплен огромный массив программного обеспечения. Благодаря Flang его можно будет эффективно использовать на современном оборудовании, включая ускорение расчётов с помощью графических процессоров NVIDIA.

Fortran — один из первых языков высокого уровня, но он до сих пор активно используется в высокопроизводительных вычислениях наряду с C++ и Python. Инженеры NVIDIA уже продолжительное время работают над компилятором языка Fortran с открытым исходным кодом — Flang, созданным поверх инфраструктуры LLVM и вдохновленным компилятором Clang C/C++.

Компилятор Fortran F18 — переписанный инженерами NVIDIA на С++ Flang, теперь проект будет развиваться в составе инфраструктуры LLVM

Не так давно разработчики из NVIDIA приступили к переписыванию проекта с языка C на C++, новый проект получил название F18. F18 поддерживает большую часть возможностей Flang, полностью реализует версию языка Fortran 2018, а также поддерживает OpenMP 4.5 для параллельного программирования.

NVIDIA изначально хотела, чтобы новый компилятор стал частью проекта LLVM и развивался на базе его инфраструктуры, но принятие этого решения затянулось на длительный срок, и судьба F18 оставалась неопределённой. И вот на днях в рассылке проекта LLVM, один из его основателей и ведущих разработчиков Крис Латтнер, сообщил, что разработчики приняли решение принять новый компилятор в свою «‎семью»‎.

NVIDIA давно использует LLVM и в частности Fortran в рамках архитектуры CUDA

«Наше сообщество обсудило вопрос о том, следует ли принимать компилятор и среду выполнения Fortran F18 в состав LLVM, обсуждение прошло на EuroLLVM'19, на котором совет директоров LLVM Foundation одобрил его включение в наш проект», — сообщил Крис.

Команде разработчиков F18 было рекомендовано рассмотреть возможность избавления от функций, завязанных на стандарт C++17, чтобы F18 мог быть быстрее и полнее интегрирован в инфраструктуру LLVM. Тем не менее, это вопрос будущего, так как сейчас F18 только начал своё развитие.

Эта новость будет интереса любителям компьютерной истории и винтажных вычислительных систем в целом. Энтузиасты из Музея компьютерной истории успешно запустили систему IBM 1401 и заставили её выполнять программы, написанные на языке Фортран (FORTRAN). Язык этот — один из старейших языков программирования, первый язык высокого уровня, который получил практическое применение. Достаточно сказать, что создавался он в период с 1954 по 1957 годы в корпорации IBM под руководством известного учёного Джона Уорнера Бэкуса (John Warner Backus). Название языка означает «переводчик формул» (FORmula TRANslator). Несмотря на почтенный возраст, он до сих пор используется в научных расчётах, поскольку библиотека программ на Фортране поистине огромна.

Задача перед энтузиастами стояла интересная, поскольку IBM 1401 не является привычным всем нам компьютером в современном смысле этого слова. Эта машина, во-первых, работает в десятичной системе счисления вместо привычной нам бинарной, а во-вторых, оперирует не стандартными байтами, а использует переменную длину машинного слова. Создана эта система была в качестве вспомогательной, обрабатывающей данные с перфокарт и передающей их большим вычислительным комплексам того времени. Прожила она долгую по меркам ИТ-индустрии жизнь и была снята с производства лишь в 1971 году. Характеристики, разумеется, по нынешним стандартам не впечатляют. Так, объём оперативной памяти у IBM 1401 составлял от 1400 до 16000 символов в зависимости от конфигурации, в редких случаях её объём мог быть расширен до 32000 символов. Основой этого любопытного компьютера являлась диодно-транзисторная логика, собранная на дискретных элементах, но конструкция уже была модульной: система набиралась из специальных плат под названием SMS card с унифицированным разъёмом.

Главный модуль IBM 1401. Видны выдвижные корзины с SMS-платами логики

Запуск компилятора FORTRAN II требовал наличия минимального объёма памяти 8000 символов, а более совершенный FORTRAN IV задействовал 12000 символов и четыре ленточных накопителя IBM либо дисковый накопитель IBM 1311. Сама система IBM 1401 была задумана как простой и недорогой вычислитель, не предназначенный для обсчёта сложных научных задач. В базовой конфигурации отсутствовали даже инструкции целочисленного умножения и деления, но энтузиастов это не остановило. В видеоролике показан весь процесс загрузки ветерана вычислительной техники и его работа. Сам компилятор FORTRAN II находился на магнитной ленте, а исходный код программ считывался с перфокарт. Вывод листинга программ и результатов осуществлялся с помощью знаменитого принтера IBM 1403. Запуск комплекса, разумеется, не обошёлся без накладок. Присутствует даже классическая шутка про техподдержку с её советом «перезагрузиться и попробовать ещё раз». Но в итоге задумка увенчалась полным успехом, хотя и пришлось прибегнуть к консультации с разработчиками компилятора FORTRAN II для IBM 1401.