อีกไม่นาน CPU ที่มีเพียง core เดียวก็จะหยุดวางจำหน่าย -- Multi-core CPU กำลังจะยึดครองโลก! -- เหตุผลแค่นี้ก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้โปรแกรมเมอร์ต้องหันมาเขียนโปรแกรมเชิงขนานกันอย่างจริงจัง

เมื่อวันพฤหัส-ศุกร์ที่ผ่านมา (19-20 มีนาคม) มีโอกาสได้เข้าร่วม โครงการฝึกอบรมการใช้เทคโนโลยีมัลติคอร์ (Intel Multi-core Programming Workshop) จัดโดย คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ และอินเทล เนื้อหาอบรมเน้นสอนการเขียนโปรแกรมเชิงขนานเบื้องต้น หลักการเปลี่ยนโปรแกรมเก่าให้ทำงานแบบเชิงขนาน ไปจนถึงการวิเคราะห์และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของโปรแกรม

<br/>
อ.ดร.วรวรรณ มะเริงสิทธิ์ ขณะบรรยายเรื่อง Windows Thread

<br/>
การอบรมเป็นไปแบบสบายๆ ใช้ความรู้พื้นฐานด้าน Computer Architecture และ Operating Systems แบบไม่ลงลึกมาก; ใช้ภาษา C++ โปรแกรมหลักที่ใช้เขียนคือ Microsoft Visual Studio 2008 และได้ทดลองใช้อะไรใหม่ๆ (สำหรับคนเขียนนะคะ - -") หลายอย่าง

• OpenMP
• Intel ® Software Development Products
  • Intel C++ Compiler
  • VTune Analyzer
  • Thread Checker
  • Thread Profiler
• Windows Thread (Win32 API)
• (Intel ® Threading Building Blocks)

<br/>

OpenMP

API ที่ช่วยให้การเขียนโปรแกรมเชิงขนานเป็นเรื่องง่ายพอๆ กับปอกกล้วยเข้าปาก, ขณะนี้รองรับภาษา C/C++, Fortran และทำงานได้ในหลาย platform

ตัวจริงของ OpenMP เป็นคำสั่งในรูปแบบ compiler directive ที่ใช้ร่วมกับ environment variables ตัวอย่างเช่น
(ยกตัวอย่างของภาษา C/C++ ซึ่งจะขึ้นต้น directive ด้วย #pragma omp)


#pragma omp parallel
{
printf("Hello, Blognone!\n");
printf("Hello again!\n");
}

parallel contruct นั้นเอาไว้ระบุส่วนของโค้ดที่จะให้แต่ละ thread ที่เปิดทำเหมือนๆ กัน

ตอน compile, compiler จะอ่านค่าจาก environment variables ชื่อ OMP_NUM_THREADS ว่าต้องการให้เปิดกี่ thread และคลี่โค้ดให้กลายเป็นแต่ละ thread ทำโค้ดในบล็อก parallel เช่น OMP_NUM_THREADS=2 จะได้ 2 thread ที่ทำคำสั่งตั้งแต่บรรทัดที่ 3-4


#pragma omp parallel for
for(i=0;i<10;i++)
printf("Hello, Blognone! #%d\n", i);


for construct เอาไว้กระจายงานใน for ให้แต่ละ thread ทำเท่าๆ กัน สมมติเช่น OMP_NUM_THREADS=2
จะได้ว่า thread แรกทำรอบที่ i=0-4, อีก thread ทำรอบที่ i=5-9 เป็นต้น

อยากลองใช้แล้ว? เชิญเข้าไปที่

• OpenMP.org
• Wiki - OpenMP

<br/>

Intel (R) Software Development Products

ชุดพัฒนาโปรแกรมเชิงขนานของอินเทล มีสำหรับหลาย platform ทั้ง Windows, MacOS, Linux -- ได้ยินว่าเวอร์ชันสำหรับ Linux นั้นฟรี (แต่ใช้ยากมากกก); แน่นอนว่าเวอร์ชันที่ได้ลองใช้คือเวอร์ชันสำหรับ Windows, เวอร์ชันนี้ฝังตัวกับ VS 2008 ได้แนบเนียนมาก (ราวกับเป็น Add-on) <-- จริงๆ ก็เว่อร์ไปนิดค่ะ ที่เนียนๆ เห็นจะมีแต่ตัว Intel C++ Compiler แหะๆ

สำหรับการอบรมนี้ได้ใช้แค่ 4 ตัว

• Intel C++ Compiler - ใช้ compile โค้ดที่เรียกใช้ OpenMP เนื่องจาก compiler ของ VS 2008 นั้นยังไม่รองรับ OpenMP (ใช้ flag /Qopenmp)
• VTune Analyzer - ใช้หาส่วนของโค้ดที่จะเอาไปทำ parallel ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานได้, หาคอขวด
• Intel Thread Checker - หา deadlock และ race condition ที่จะเกิดขึ้นกับโปรแกรมเวอร์ชันขนานของเรา
• Intel Thread Profiler - วิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำงานของโปรแกรมเวอร์ชันขนาน (แต่ละ thread เฉลี่ยงานกันได้พอเหมาะหรือยัง, งานไปกองอยู่ที่ thread ไหนมากไป ฯลฯ)

โดยส่วนตัวรู้สึกว่าเนื้อหาส่วนนี้น่าสนใจที่สุดค่ะ ^^ (แอบรู้สึกเหมือนได้เปิดหูเปิดตา)

นอกจาก tools ชุดนี้ อินเทลกำลังจะออก Intel Parallel Studio ที่เน้นสำหรับช่วยมือใหม่ให้เขียนโปรแกรมเชิงขนานได้ง่ายๆ (เข้าใจว่าเป็น Wizard กดๆ เอา) มี beta version ให้โหลดมาลองใช้ที่ http://software.intel.com/en-us/intel-sdp-home/

<br/>

Windows Thread (Win32 API)

อันนี้คงไม่พูดยาว เป็น API สำหรับเขียน multi-thread บน Windows, การใช้ก็คล้ายๆ กับ pthread มาก

<br/>

Intel ® Threading Building Blocks

เขียนล่อให้เข้ามาอ่านเฉยๆ ค่ะ ความจริงหัวข้อนี้ไม่ได้อบรม 555 (เพราะผลโหวตแพ้ Win32 API ..ฮือๆ)

<br/>

ลิงก์สำหรับผู้สนใจการเขียน Parallel

• Go-parallel.com
• วิดีโอจากอินเทล

<br/>

ข่าวดีสำหรับบริษัทที่อยู่ใน Intel Software Partner Program:

โครงการ Accelerate Global Champion ให้ส่ง project ที่พัฒนาโปรแกรมแบบเชิงขนานประกวดจากทั่วโลก ชิงเงินสนับสนุนทำ project ถึง $5000 และมีรางวัลรายเดือนเป็นเน็ตบุ๊ค สนใจอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ http://intel-accelerate.com/eng/

<br/>
คุณจิรวิทย์ แม้ประสาท ผู้จัดการฝ่ายกลยุทธ์ บริษัทอินเทล ขณะแจ้งข่าวดี