C3D Labs оптимизирует ПО под многоядерную архитектуру Intel

Сотрудничество C3D Labs и корпорации Intel началось около года назад: был проведён совместный анализ отдельных участков кода ядра C3D, поддающихся распараллеливанию, по итогам которого специалисты из C3D Labs приступили к доработке программного обеспечения согласно рекомендациям Intel. В рамках доклада «Истории успеха использования программных инструментов» на прошедшей конференции Intel Software Conference 2016 Алексей Горячих, математик-программист C3D Labs из Нижнего Новгорода, представил результаты оптимизации вычислений на многоядерных процессорах с использованием технологии OpenMP, а также подробно описал реализацию потокобезопасного доступа к геометрическим объектам ядра C3D.

Из доклада Алексея следует, что на сегодняшний день многопоточность в модулях C3D реализована на двух уровнях:

• внутренние многопоточные вычисления;
• пользовательская многопоточность.

Рисунок 1. Многопоточное проецирование в C3D Toolkit 2016

Информация для разработчиков: внутренняя многопоточность

По умолчанию в ядре C3D установлен режим mtm_Standard. Переключение межу режимами mtm_Standard и mtm_Base соответствует включению/выключению многопоточности в предыдущих версиях ядра C3D.

Для переключения между режимами многопоточности добавлены методы:

Поддержка пользовательской многопоточности

Для использования собственной многопоточности необходимо установить максимальный многопоточный режим mtm_Max.

Разберём, какие параметры могут принимать одни и те же объекты в разных потоках на примере многопоточного построения проекций вида ::GetVestiges (…):

• MATH_FUNC (void) GetVestiges ( const MbPlacement3D & place,
• double znear,
• const RPArray & lumps,
• const MbProjectionsObjects & objects,
• MbVEFVestiges & result
• const MbMapVisibilityMode & visMode,
• VERSION version = Math::DefaultMathVersion(),
• bool merge = true );

В данном случае максимальный режим многопоточности гарантирует, что передача по константной ссылке одних и тех же объектов будет реализована в разных потоках.

Следовательно, можно обеспечить потокобезопасное построение проекций одного набора тел «lumps» в разных направлениях:

• void BetaMultithreaded0()
• {
• < … >
• < собираем массив проецируемых тел lumps >
• < задаём плэйсменты, определяющие направление проецирования places (в тестовом приложении это: вид сверху, фронтальный, слева и изометрия) >
• < задаём параметры проецирования: перспектива znear и видимость visMode >
• 
  /// Создаём 4 массива следов по количеству направлений проецирования, так как в ::GetVestiges (...)
• int count = (int)places.Count();
• PArrayvestigesArray(count,1);
• for( int m = 0; m < count; m++ )
• vestigesArray.Add( new MbVEFVestiges() );
• 
  /// Устанавливаем максимальный уровень многопоточности
• MbeMultithreadedMode mode = Math::MultithreadedMode();
• Math::SetMultithreadedMode( mtm_Max );
• 
  /// Осуществляем многопоточное проецирование
• #pragma omp parallel for shared( znear, places, lumps, vestigesArray, visMode ) num_threads
• (count) if( Math::CheckMultithreadedMode(mtm_Max) )
• for( int m = 0; m < count; m++ )
• {
• MbProjectionsObjects prObjects;
• ::GetVestiges( places[m], znear, lumps, prObjects, *vestigesArray[m], visMode, Math::DefaultMathVersion() );
• }
• 
  /// Восстанавливаем уровень многопоточности
• Math::SetMultithreadedMode( mode );
• 
  < Используем полученные следы >
• }

Рисунок 2. Результат оптимизации кода в C3D Toolkit 2016 при проецировании 100 и 1000 точек на произвольную NURBS-поверхность

Подробнее о технологиях C3D читайте в специальном разделе на сайте C3D Labs:
http://c3dlabs.com/ru/products/c3d-kernel/

Взять ядро C3D на тестирование:
http://c3dlabs.com/ru/evaluation/

О компании C3D Labs

Контакты
E-mail: info@c3dlabs.com
Тел.: +7 (495) 783-2560, доб. 2130
127106, Россия, Москва,
Алтуфьевское шоссе, д. 1.
Бета-Центр, офис 112