Intel представила PISA - переносимую архитектуру набора инструкций для GPU, аналогичную NVIDIA PTX

Intel продолжает развивать свою графическую экосистему. В обновлении Compute Runtime компания добавила поддержку PISA (Portable Instruction Set Architecture) — виртуальной архитектуры набора инструкций и модели программирования для GPU.

В отличие от CPU, где программное обеспечение обычно ориентируется на устоявшиеся ISA (x86, Arm), графические процессоры имеют собственные наборы инструкций и аппаратно-специфичные архитектуры. По мере выхода новых поколений GPU компиляторы вынуждены учитывать различия между ними. PISA решает эту проблему, вводя уровень абстракции между выходом компилятора и машинным кодом GPU.

По сути, PISA предоставляет общую цель компиляции: код пишется один раз, а затем может быть финализирован под несколько совместимых архитектур Intel. Это позволяет одной и той же рабочей нагрузке использовать возможности более нового оборудования без изменения исходного кода. Однако PISA не гарантирует автоматическую работу на каждом GPU Intel — совместимость зависит от целевой архитектуры и используемых функций.

Подход Intel напоминает NVIDIA PTX (Parallel Thread Execution) — виртуальную ISA, которая служит промежуточным представлением между высокоуровневым кодом CUDA и машинным кодом GPU. PTX даёт аппаратно-независимую цель компилятора и доступ к низкоуровневым концепциям. Если реализация Intel будет следовать той же модели, PISA позволит программировать «близко к аппаратному обеспечению», оставаясь на более высоком уровне абстракции. Сама Intel указывает производительность «близко к аппаратному обеспечению», поддержку рукописных библиотек и встроенного ассемблера в числе целей PISA.

PISA находится в версии 0.1. Сопроводительная документация описывает модель выполнения и памяти на основе OpenCL 3.0, а также определение типов данных (целые, с плавающей запятой), адресацию, доступ к регистрам и другие стандартные элементы ISA. Это не первая виртуальная ISA Intel для GPU — ранее уже существовала промежуточная архитектура для стека компиляторов, но PISA представляет собой более новую переносимую ISA и модель программирования.

Добавление PISA в Compute Runtime сигнализирует о долгосрочных планах Intel в области графических процессоров. Компания вкладывает значительные ресурсы в развитие GPU-экосистемы, и PISA может стать важным инструментом для разработчиков, упрощая создание кода, который будет работать на разных поколениях графики Intel.