使用 accelerator 和 accelerator_view 物件

發行項
06/09/2015

您可以使用 accelerator 和 accelerator_view 類別，指定裝置或模擬器來執行您的 C++ AMP 程式碼。系統可能包含數個因記憶體數量、共用記憶體支援、偵錯支援或雙精確度支援而有所差異的裝置或模擬器。 C++ Accelerated Massive Parallelism (C++ AMP) 提供應用程式開發介面，您可用來檢查可用的加速器、將其設定為預設、指定多個對 parallel_for_each 多重呼叫的 accelerator_views，以及執行特別的偵錯工作。

使用預設加速器

C++ AMP 執行階段會選擇預設的加速器，除非您撰寫程式碼來選擇特定加速器。執行階段會選擇預設加速器，如下所示：

如果應用程式在偵錯模式下執行，則挑選支援偵錯的加速器。
否則，如果 CPPAMP_DEFAULT_ACCELERATOR 環境變數有被設置的話，則挑選其指定的加速器。
否則，選擇非模擬的裝置。
否則，選擇具有最多可用記憶體的裝置。
否則，選擇沒有被附加至顯示的裝置。

此外，執行階段會指定預設加速器之 access_type_auto 的 access_type 。這表示，如果支援，而且如果其效能特性 (頻寬和延遲) 已知與專用 (非共用) 記憶體相同，預設加速器會使用共用記憶體。

您可以透過建立預設加速器並檢查其屬性來判斷預設加速器的屬性。下列程式碼範例會列印路徑、加速器記憶體數量、共用記憶體支援、雙精確度支援以及預設加速器的有限雙精確度支援。

void default_properties() {
    accelerator default_acc;
    std::wcout << default_acc.device_path << "\n";
    std::wcout << default_acc.dedicated_memory << "\n";
    std::wcout << (accs[i].supports_cpu_shared_memory ? 
        "CPU shared memory: true" : "CPU shared memory: false") << "\n";
    std::wcout << (accs[i].supports_double_precision ? 
        "double precision: true" : "double precision: false") << "\n";
    std::wcout << (accs[i].supports_limited_double_precision ? 
        "limited double precision: true" : "limited double precision: false") << "\n";
}

CPPAMP_DEFAULT_ACCELERATOR 環境變數

您可以設定 CPPAMP_DEFAULT_ACCELERATOR 環境變數，以指定預設加速器的accelerator::device_path。路徑與硬體相依。下列程式碼會使用 accelerator::get_all 函式擷取可用的加速器清單，然後顯示每個加速器的路徑和特性。

void list_all_accelerators()
{
    std::vector<accelerator> accs = accelerator::get_all();
    for (int i = 0; i < accs.size(); i++) {
        std::wcout << accs[i].device_path << "\n";
        std::wcout << accs[i].dedicated_memory << "\n";
        std::wcout << (accs[i].supports_cpu_shared_memory ? 
            "CPU shared memory: true" : "CPU shared memory: false") << "\n";
        std::wcout << (accs[i].supports_double_precision ? 
            "double precision: true" : "double precision: false") << "\n";
        std::wcout << (accs[i].supports_limited_double_precision ? 
            "limited double precision: true" : "limited double precision: false") << "\n";
    }
}

選取加速器

若要選取加速器，請使用 accelerator::get_all 方法擷取可用加速器清單，然後根據其屬性選取加速器。這個範例顯示如何挑選擁有最多記憶體的加速器：

void pick_with_most_memory()
{
    std::vector<accelerator> accs = accelerator::get_all();
    accelerator acc_chosen = accs[0];
    for (int i = 0; i < accs.size(); i++) {
        if (accs[i].dedicated_memory > acc_chosen.dedicated_memory) {
            acc_chosen = accs[i];
        }
    }

    std::wcout << "The accelerator with the most memory is "  
        << acc_chosen.device_path << "\n"
        << acc_chosen.dedicated_memory << ".\n";
}

注意事項
其中一個由 accelerator::get_all 所傳回的加速器是 CPU 加速器。您無法在 CPU 加速器上執行程式碼。若要篩選掉 CPU 加速器，請將 accelerator::get_all 所回傳之加速器的 device_path 屬性值與 accelerator::cpu_accelerator 的值做比較。如需詳細資訊，請參閱本文＜特殊的加速器＞一節。

共用記憶體

共用記憶體是可由 CPU 和加速器存取的記憶體。使用共用記憶體排除或大幅減少在 CPU 和加速器之間複製資料的額外負荷。雖然共用記憶體，但目前 CPU 和加速器都無法存取，而且會產生未定義的行為。如果加速器支援共用記憶體，且 default_cpu_access_type 屬性取得 accelerator 配置之記憶體的預設 access_type (例如，與 accelerator 相關聯的 array，或是在 accelerator 上存取的 array_view 物件)，則加速器屬性 supports_cpu_shared_memory 會傳回 true。

C++ AMP 執行階段自動為每個 accelerator 選擇最佳的預設 access_type，但是當讀取 CPU、從 CPU 寫入或兩者都執行時，共用記憶體的效能特性 (頻寬和延遲) 會比專用 (非共用) 加速器記憶體的效能特性還要差。如果共用記憶體就像專屬記憶體一般執行從 CPU 讀取和寫入的工作，則執行階段會預設為 access_type_read_write；否則，如果其計算核心的記憶體存取模式受益於不同的 access_type，執行階段會選擇較保守的預設 access_type，並且允許應用程式覆寫它。

下列程式碼範例示範如何判斷預設加速器是否支援共用記憶體，然後覆寫其預設存取類型並從其中建立 accelerator_view。

#include <amp.h>
#include <iostream>

using namespace Concurrency;

int main()
{
  accelerator acc = accelerator(accelerator::default_accelerator);

  // Early out if the default accelerator doesn’t support shared memory.
  if(!acc.supports_cpu_shared_memory)
  {
    std::cout << "The default accelerator does not support shared memory" << std::endl;
    return 1;
  }

  // Override the default CPU access type.
  acc.set_default_cpu_access_type(access_type_read_write);

  // Create an accelerator_view from the default accelerator. The
  // accelerator_view reflects the default_cpu_access_type of the
  // accelerator it’s associated with.
  accelerator_view acc_v = acc.default_view;
}

accelerator_view 永遠反映與它關聯之 accelerator 的 default_cpu_access_type ，而且不提供覆寫或變更它的 access_type 的介面。

變更預設加速器

您可以藉由呼叫 accelerator::set_default 方法來改變預設加速器。在應用程式每次執行時，您只能變更預設加速器一次，而且必須在 GPU 執行任何程式碼之前執加以變更。任何要變更加速器的後續函式呼叫都會回傳 false。如果您想要藉由呼叫 parallel_for_each 來使用不同的 accelerator ，請參閱本文「使用多個 Accelerator 」一節。下列程式碼範例會將預設加速器設定為未模擬、未連接到顯示器且支援雙精確度的加速器。

bool pick_accelerator()
{
    std::vector<accelerator> accs = accelerator::get_all();
    accelerator chosen_one;

    auto result = 
        std::find_if(accs.begin(), accs.end(), [] (const accelerator& acc)
    {
        return !acc.is_emulated && 
            acc.supports_double_precision && 
            !acc.has_display;
    });

    if (result != accs.end())
        chosen_one = *(result);

    std::wcout << chosen_one.description << std::endl;

    bool success = accelerator::set_default(chosen_one.device_path);
    return success;
}

使用多個加速器

有兩種方式可在您的應用程式中使用多個加速器：

您可以將 accelerator_view 物件傳遞給對 parallel_for_each 方法的呼叫。
您可以使用特定 accelerator_view 物件來建構 array 物件。 C++ AMP 執行階段會從 Lambda 運算式中擷取的 array 物件選擇 accelerator_view 物件。

特殊快速鍵

三個特殊加速器的裝置路徑可做為 accelerator 類別的屬性提供：

accelerator::direct3d_ref 資料成員：此單一執行緒加速器會使用 CPU 上的軟體來模擬一般圖形卡。它預設用來偵錯，但因為比硬體加速器慢所以在生產環境中並不實用。此外，這只能在 DirectX SDK 和 Windows SDK 中使用，客戶的電腦很可能沒有安裝它們。如需詳細資訊，請參閱偵錯 GPU 程式碼。
accelerator::direct3d_warp 資料成員：此加速器提供後援解決方案，以便在使用 Streaming SIMD Extensions (SSE) 的多核心 CPU 上執行 C++ AMP 程式碼。
accelerator::cpu_accelerator 資料成員：您可以使用此加速器來設定預備環境陣列。它無法執行 C++ AMP 程式碼。如需詳細資訊，請參閱機器碼平行程式設計部落格上的 C++ AMP 中的預備環境陣列文章 (英文)。

互通性

C++ AMP 執行階段支援 accelerator_view 類別與 Direct3D ID3D11Device 介面之間的互通性。 create_accelerator_view 方法接受 IUnknown 介面並傳回 accelerator_view 物件。 get_device 方法接受 accelerator_view 物件並傳回 IUknown 介面。