IBM XL Fortran para AIX, V13.1, ofrece compatibilidad con la arquitectura de procesadores POWER7

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1 con fecha 13 de abril de 2010 IBM XL Fortran para AIX, V13.1, ofrece compatibilidad con la arquitectura de procesadores POWER7 Tabla de contenidos 1 Visión general 2 Descripción 2 Requisitos previos principales 6 Posicionamiento del producto 2 Fecha de disponibilidad prevista Resumen de características IBM XL Fortran para AIX es un compilador de Fortran de alto rendimiento basado en normas con avanzadas funciones de optimización. IBM XL Fortran para AIX V13.1 ofrece una serie de prestaciones: Compatibilidad con la última generación de procesadores POWER7 para un mayor rendimiento de las aplicaciones gracias a las mejoras arquitectónicas introducidas por la tecnología Power Nuevos informes de diagnóstico que ayudan a identificar oportunidades de mejora del rendimiento de sus aplicaciones Cumplimiento de las normas ISO de lenguajes de programación, incluida la nueva norma Fortran 2003 Cumplimiento con la norma industrial OpenMP 3.0 Visión general Los compiladores IBM XL se han diseñado para optimizar y poner a punto las aplicaciones para su ejecución en plataformas IBM Power, contribuir a dar rienda suelta a todo el potencial de su inversión en TI, crear y mantener aplicaciones científicas y empresariales importantes, maximizar el rendimiento de la aplicación y mejorar la productividad del desarrollador. El aumento en el rendimiento que se ha conseguido después de años de experiencia en optimización de compiladores se pone de manifiesto en las continuas mejoras de los compiladores versión a versión que han ido admitiendo los procesadores POWER4, POWER5 y POWER6. Con esta versión, IBM XL Fortran para AIX V13.1 introduce mejoras que permiten sacar el máximo partido a lo último en arquitectura POWER7: Compatibilidad con el conjunto de instrucciones vector unit y vector scalar extension (VSX) de los procesadores POWER7 Ajustes específicos del procesador POWER7 para las funciones de vector de las bibliotecas Mathematical Acceleration Subsystem (MASS) Nuevas funciones intrínsecas compatibles con las instrucciones del procesador POWER7 Nuevas opciones de compilación de los comandos arch y tune a fin de especificar la generación de código para la arquitectura de procesadores POWER7 Con la compatibilidad del último chip de los procesadores POWER7, IBM habrá avanzado más de 20 años en los compiladores XL para la serie Power Series y las arquitecturas de la serie PowerPC. IBM se ha ganado una extraordinaria reputación por lanzar al mercado productos de compilación innovadores y de gran calidad. A lo largo del lanzamiento de las diversas versiones, la familia de compiladores IBM XL ha ofrecido nuevas funciones, IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 1

2 mejoras y cumplimiento de normas para proporcionarle las herramientas necesarias para desarrollar y mantener aplicaciones más inteligentes que responden a las necesidades empresariales de primer orden. Las mejoras adicionales introducidas en esta versión incluyen: Compatibilidad total con las normas del lenguaje de programación Fortran 2003 y con la norma industrial OpenMP 3.0, para ofrecerle un mayor número de funciones y permitirle la máxima portabilidad de su código fuente Funciones adicionales para una mayor capacidad de ajuste del rendimiento y la optimización de sus aplicaciones en Fortran Nuevas y mejores opciones de compilación, directivas y funciones intrínsecas para ofrecerle una mayor flexibilidad Requisitos previos principales Sistemas: Los servidores IBM Power System son compatibles con: IBM AIX 5.3 TL o superior IBM AIX 6.1 IBM PASE para i 6.1 con PTF SI30636 o superior Espacio de disco duro necesario: 250 MB Fecha de disponibilidad prevista 23 de abril de 2010 Descripción IBM XL Fortran para AIX sigue ofreciendo funciones y mejoras adicionales, incluida la compatibilidad con lo último en la arquitectura de procesadores POWER7, para mejorar el rendimiento y la capacidad de las aplicaciones. Aprovechamiento de la nueva arquitectura de procesadores POWER7 Una de las principales ventajas de la familia de compiladores IBM XL es su rendimiento y capacidad para optimizar y ajustar el código generado para su ejecución en plataformas Power. El aumento en el rendimiento que se ha conseguido después de años de experiencia en optimización de compiladores IBM se pone de manifiesto en las continuas mejoras de los compiladores versión a versión que han ido admitiendo los procesadores POWER4+, POWER5, POWER5+ y POWER6. IBM XL Fortran para AIX V13.1 ofrece compatibilidad con los últimos avances en la arquitectura de procesadores POWER7. La versión 13.1 es compatible con el conjunto de instrucciones Vector Scalar extension (VSX) de los procesadores POWER7. Se han introducido nuevos tipos de datos y procedimientos intrínsecos para admitir la instrucción VSX, lo que permite manipular con eficacia operaciones de vectores en sus aplicaciones. El avanzado optimizador del compilador también puede sacar partido automáticamente de estas prestaciones vectoriales para paralelizar automáticamente su aplicación. Las altamente perfeccionadas bibliotecas Mathematical Acceleration Subsystem (MASS) introducen mejoras para su compatibilidad con los procesadores POWER7: Los procedimientos de vectores dentro de la biblioteca MASS introducen mejoras para la arquitectura POWER7. Los procedimientos se pueden utilizar tanto en modo de 32 como de 64 bits. Se han añadido nuevos procedimientos, tales como exp2, exp2m1, log21p y log2 tanto en los grupos funcionales de una sola precisión como en los de doble precisión. Además, se incluyen los procedimientos compatibles con los IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 2

3 procesadores POWER anteriores para su compatibilidad con los procesadores POWER7. Las bibliotecas MASS SIMD, que contienen un conjunto acelerado de procedimientos intrínsecos matemáticos de uso frecuente, introducen mejoras para su compatibilidad con los procesadores POWER7. Las nuevas directivas de hardware y procedimientos intrínsecos sacan partido de toda la funcionalidad de los procesadores POWER7 para ofrecerle un control directo a nivel de aplicación: Extensiones de recuperación previa e instrucciones de control de la caché POWER7 Instrucciones de hardware POWER7 Se han añadido nuevas opciones de compilación de los comandos arch y tune a fin de especificar la generación de código para la arquitectura de procesadores POWER7 -qarch=pwr7 instruye al compilador para producir código que saca el máximo partido de la arquitectura de hardware POWER7. -qtune=pwr7 permite ajustar la optimización para las plataformas de hardware POWER7. Con la compatibilidad del último chip de los procesadores POWER7, IBM avanza más de 20 años en los compiladores para las arquitecturas de las series Power Series y PowerPC. Nuevos informes de diagnóstico para mejorar el rendimiento de su código Informes del compilador en formato XML Esta nueva versión ofrece informes que contienen información fundamental de optimización del compilador. Estos informes identifican áreas del código en las que el compilador ha sido capaz de introducir mejoras de optimización. De igual importancia, los informes también proporcionan información sobre áreas en las que no se han podido introducir mejoras de optimización, junto con las explicaciones pertinentes. Este tipo de información no estaba disponible en versiones previas del compilador. Puede utilizar esta información para cambiar su código a fin de permitir que el compilador saque partido de optimizaciones adicionales para mejorar el rendimiento. Estos nuevos informes del compilador se generan en formato XML (XML 1.0) que se pueden consumir con herramientas que usted mismo puede crear para leer y analizar los resultados. Se suministra una hoja de estilo, xlstyle.xsl, que le permite convertir el informe a un formato que puede leer cualquier persona con un navegador compatible con XSLT. Esta versión ofrece informes para cuatro categorías de optimización: Ensamblado en línea Transformaciones de bucle Reorganizaciones de datos Información dirigida a perfiles La nueva opción -qlistfmt y sus subopciones asociadas generan el informe XML 1.0. Esta nueva función permite que el compilador informe, en formato XML, acerca de los resultados de análisis de transformación de optimización más detallados que antes sólo estaban disponibles con información limitada y sólo en formato texto. Estos informes le permiten realizar un nivel más alto de ajustes de rendimiento en menor tiempo. Informes de perfilado mejorados Al utilizar -qreport con la opción -qpdf, obtiene información adicional sobre el recuento de iteración en bucle en el recuento en bloque y de llamada, y un informe sobre el número de pérdidas de caché para ciertas funciones. IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 3

4 Informes de reorganización de datos Ahora, el compilador genera informes sobre reorganización de datos que ofrecen un resumen de información útil sobre cómo el compilador ha reorganizado los datos de variables del programa. La información sobre la reorganización de los datos incluye: Partición de bloques comunes Partición de arrays Transposición de arrays Fusión de asignación de memoria Intercalado de arrays Coalescencia de arrays También dispone de un informe sobre la ubicación de las instrucciones de recuperación previa insertadas por el compilador. Análisis adicional de bucles Se ha añadido una nueva subopción a -qhot que permite un análisis de bucles más agresivo. Asimismo, -qhot=level=2 junto con -qsmp y -qreport proporciona información sobre bucles anidados en las que se ha realizado el análisis agresivo de bucles. Este informe se encuentra en la sección Transformación de bucles del archivo de listado, y también puede aparecer en el nuevo archivo de listado XML. Seguimiento de uso y herramienta de generación de informes para comprender el uso de su compilador Esta versión introduce una nueva función que le permitirá hacer un seguimiento y generar informes sobre el uso del compilador en su empresa. Puede utilizar esta función para determinar si el uso que su empresa hace del compilador se corresponde con los derechos de licencia del compilador. Una vez activado, cada invocación del compilador se registra en un archivo de uso del compilador. A continuación, se puede utilizar la herramienta de generación de informes de uso para crear un informe del uso general del compilador en su empresa. En especial, el informe indica el número de usuarios simultáneos del compilador. OpenMP 3.0 La API OpenMP admite programación en paralelo de memoria compartida multiplataforma en Fortran, C y C++ sobre muchas arquitecturas, incluidas las plataformas UNIX y Microsoft Windows. OpenMP es un modelo de programación portátil y ampliable que proporciona a programadores paralelos una interfaz sencilla y flexible para desarrollar aplicaciones paralelas destinadas a plataformas que van desde el ordenador de escritorio hasta el superordenador. La especificación viene definida por la organización OpenMP, que es un grupo de proveedores de hardware y software, entre los que se incluye IBM. Encontrará más información sobre OpenMP en En la versión anterior, la 12.1, XL Fortran ofrecía ciertas funciones de OpenMP V3.0. Con esta nueva versión, la 13.1, XL Fortran es compatible con todas las especificaciones de OpenMP 3.0. Algunas funciones implementadas para OpenMP V3.0 en esta versión son: Compatibilidad total con las paralelizaciones a nivel de tareas de OpenMP: los constructos de OpenMP TASK y TASKWAIT proporcionan al usuario la capacidad de paralelizar algoritmos irregulares tales como el seguimiento del puntero y algoritmos recurrentes. Arrays asignables: le permiten asignar estos arrays en las cláusulas PRIVATE, FIRSTPRIVATE, LASTPRIVATE, REDUCTION, COPYIN y COPYPRIVATE. Paralelismo anidado: dispone de rutinas de tiempo de ejecución para definir u obtener los niveles anudados y el límite del hilo de ejecución. IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 4

5 Control del tamaño de pila: ahora, los usuarios pueden controlar el tamaño de las pilas para hilos de ejecución creados por la biblioteca de tiempo de ejecución OMP mediante el uso de la nueva variable de entorno OMP_STACKSIZE. Nuevas variables de entorno: los usuarios pueden proporcionar pistas al compilador sobre el comportamiento deseado de los hilos de ejecución en espera mediante el uso de la nueva variable de entorno OMP_WAIT_POLICY. Cláusula privada: se han eliminado algunas restricciones de la cláusula PRIVATE. Un elemento de lista que aparece en la cláusula de reducción de un constructo paralelo ahora también puede aparecer en una cláusula PRIVATE en un constructo de trabajo compartido. Programación: AUTO, un nuevo tipo de SCHEDULE, permite que el sistema del compilador y tiempo de ejecución controle la programación. Programa estático: ahora, los constructos de bucle consecutivos con el programa STATIC y la cláusula NOWAIT garantizan que las mismas iteraciones se asignen al mismo hilo de ejecución en los constructos. Variable de entorno OMP_THREAD_LIMIT: los usuarios pueden definir esta variable de entorno para determinar el número de hilos de ejecución OpenMP que se deben usar para todo el programa. Se puede definir OMP_MAX_ACTIVE_LEVELS para controlar el número máximo de regiones paralelas anidadas y activas. Norma Fortran 2003 XL Fortran empezó a implementar funciones para la nueva norma Fortran 2003 a partir de XL Fortran para AIX, V8.1 (2002). Conforme la norma pasó de borrador a ratificada, se fueron añadiendo funciones adicionales a las versiones 9.1, 10.1, 11.1 y XL Fortran para AIX, V13.1, pone en sus manos las funciones restantes y, por tanto, toda la normativa de lenguaje de programación Fortran Las nuevas funciones compatibles con Fortran 2003 son: Tipos derivados parametrizados, incluidos los parámetros de tipo y longitud Interfaces genéricas con el mismo nombre que los tipos derivados La compatibilidad con las normas de lenguaje de programación no sólo le proporciona una importante funcionalidad, sino que le ofrece la máxima portabilidad de su código fuente entre una gran variedad de implementaciones de compilador. Opciones de compilador y directivas nuevas y mejoradas para una mayor flexibilidad Esta versión del compilador introduce las siguientes opciones de compilador nuevas o modificadas adicionales: -qarch incluye una nueva subopción, -qarch=pwr7, que le permite instruir al compilador que produzca código que saque el máximo partido de las plataformas de hardware POWER7. -qassert incluye nuevas subopciones que proporcionan información sobre las características de los archivos que le pueden ayudar a ajustar con precisión las optimizaciones. Se puede usar la opción -qbindcextname para definir si la opción -qextname afecta a las entidades de Fortran 2003 BIND(C). -qfunctrace inserta llamadas a procedimientos de rastreo definidas por el usuario en la entrada y la salida del procedimiento, lo que le da potentes capacidades de depuración y perfilado personalizables por el usuario. La opción del compilador -qhot es una potente alternativa a los ajustes precisos manuales. -qhot ofrece oportunidades para optimizar el lenguaje de bucles y arrays. Se ha añadido una nueva subopción para -qhot. La opción -qhot=fastmath permite la sustitución de rutinas matemáticas con rutinas matemáticas disponibles en la biblioteca XLOPT sólo si -qstrict=nolibrary está activada. -qhot=nofastmath desactiva esta sustitución. Para una mejora del rendimiento, -qinline intenta ensamblar funciones en línea en lugar de generar llamadas a dichas funciones, y le da un control inédito sobre esta potente optimización. IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 5

6 -qlibmpi se utiliza para ajustar el código en función del comportamiento conocido de las funciones de Message Passing Interface (MPI). -qlistfmt genera un informe en XML 1.0 con información sobre ciertas optimizaciones introducidas por el compilador y algunas oportunidades de optimización desaprovechadas para el ensamblado en línea, transformaciones de bucles, reorganización de datos e información dirigida a perfiles. -qmkshrobj se utiliza para crear un objeto compartido a partir de archivos de objetos generados. Se han añadido nuevas subopciones a -qpdf1 y -qpdf2. -qprefetch incluye una nueva subopción. Al trabajar con aplicaciones que generan una alta tasa de pérdida de caché, se puede utilizar -qprefetch=assistthread para sacar partido de hilos de procesamiento de asistencia para la recuperación previa de datos. -qsaveopt introduce mejoras para incluir también el nombre del archivo de configuración del usuario y las opciones especificadas en los archivos de configuración. -qsimd controla si el compilador puede sacar partido automáticamente de instrucciones de vectores para procesadores compatibles. -qstackprotect se utiliza para proteger sus aplicaciones contra código malintencionado o errores de programación que sobrescriben o corrompen la pila. -qstrict incluye una nueva subopción que permite ejercer un mayor control sobre las optimizaciones y transformaciones que violan la estricta semántica del programa. -qstrict=vectorprecision desactiva la vectorización en bucles en los que podría producir resultados distintos en iteraciones vectorizadas que en las no vectorizadas. Se ha añadido la subopción -qtune=pwr7 a -qtune para permitir ajustes para las plataformas de hardware POWER7. Nuevas directivas y procesos intrínsecos para mejorar el rendimiento Se han añadido nuevos procedimientos VSX y tipos de datos vectoriales para permitir un acceso directo a las potentes funciones vectoriales de los procesadores POWER7. El procesador POWER7 posee control de caché y extensiones de recuperación previa de flujo compatibles con la recuperación previa de flujo de almacenamiento y control de profundidad de recuperación previa. Se incluyen nuevas directivas para proporcionar un acceso directo del programador a estas funciones. Se han añadido nuevos procedimientos intrínsecos correspondientes a cada instrucción del hardware POWER7. Estas funciones están diseñadas para permitirle mejorar el rendimiento mediante la manipulación directa de instrucciones específicas de hardware en su código a nivel de la aplicación. Posicionamiento del producto A un nivel básico, los compiladores son un puente entre sus aplicaciones y las arquitecturas de hardware que utiliza su negocio. Los compiladores de IBM están diseñados para liberar toda la potencia de los procesadores IBM, incluidos los de las distintas arquitecturas suministradas con los populares IBM Power Systems. Los compiladores de IBM están diseñados para mejorar la productividad del programador. La tecnología de compilación de última generación permite a los programadores sacar el máximo partido del rendimiento de alto nivel del nuevo hardware sin la necesidad de introducir cambios en el código fuente. Los programadores sólo se tienen que centrar en la lógica de las aplicaciones y dejar que el compilador decida la mejor manera de transformar y optimizar el sistema sobre el que se ejecutará la aplicación. Saque el máximo partido de la informática paralela Con IBM XL Fortran, la programación paralela saca el máximo partido de las ventajas de los sistemas multiprocesador, a la vez que mantienen una completa compatibilidad binaria con los sistemas de un solo procesador existentes. Con XL IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 6

7 Fortran puede usar cualquiera de las siguientes prestaciones para desarrollar sus aplicaciones paralelizadas: Una amplia gama de directivas OpenMP y SMP no OpenMP Interfaz de transmisión de mensajes (Message Passing Interface o MPI) El módulo de bibliotecas de hilos de procesamiento POSIX (Pthreads) Para el procesamiento de datos de banda de ancho alta y aplicaciones de uso intensivo de algoritmos, XL Fortran puede sacar partido de las instrucciones VMX y VSX y de la SIMDización automática a fin de mejorar el rendimiento del programa. Al procesar múltiples piezas de datos a la vez, la velocidad del código ejecutado aumenta, con la ventaja añadida de que no siempre es necesario reescribir el código fuente. Potente optimización del rendimiento, sin complicaciones Un código bien escrito y concienzudamente depurado, que cumpla por completo con las normas de su lenguaje, puede sacar el máximo partido de la tecnología de optimización de XL Fortran e, incluso, puede mejorar el rendimiento. Las funciones de hardware y optimización de XL Fortran ayudan a mejorar la productividad del programador. El compilador es capaz de generar código que saca el máximo partido del rendimiento de última generación del hardware existente y nuevo, a menudo con mínimos cambios en el código fuente. IBM XL Fortran es compatible con varios niveles de transformaciones de código cada vez más agresivas. Sus avanzadas técnicas de optimización, tales como el análisis entre procedimientos (inter-procedural analysis o IPA) y la información dirigida al perfil (profile-directed feedback o PDF) sólo están disponibles a altos niveles de optimización, pero pueden traducirse en mejoras cada vez más importantes de rendimiento. IPA analiza y optimiza su aplicación como un todo, en lugar de hacerlo archivo por archivo. PDF genera información que instruye al optimizador para que se centre en los pros y los contras que favorecen al código que se ejecuta con más frecuencia. Obtenga un mayor rendimiento de la plataforma POWER con modificaciones mínimas del código o incluso sin cambios. Actualícese a la última versión del compilador IBM XL Fortran, que incorpora los últimos avances en soporte de tecnologías de optimización y hardware. XL C/C++ y Fortran multiplataforma IBM XL Fortran para AIX, V13.1, forma parte de una familia más amplia de compiladores IBM de Fortran, C y C++ compatibles con múltiples plataformas, tales como AIX, z/os (C/C++), IBM Power Systems, Linux, Blue Gene/L, Blue Gene/P y la arquitectura Cell Broadband Engine. La estructura modular de estos compiladores ofrece optimizaciones y funcionalidad para todas las plataformas e idiomas. Por si fuera poco, cada producto proviene de una base de código común, de modo que las funciones y las optimizaciones se prueban en múltiples idiomas y plataformas. Una base de código común, junto con el cumplimiento de las normas internacionales, facilitan la portabilidad a nivel de fuente de aplicaciones entre plataformas IBM. Desarrollados sobre la base de una arquitectura común, los compiladores XL Fortran, XL C y XL C/C++ garantizan la coherencia y fiabilidad entre muchas plataformas IBM. Normas de lenguajes de programación, especificaciones sectoriales y otras influencias lingüísticas Normas de lenguajes de programación IBM XL Fortran es compatible con las normas Fortran 77, 90 y 95. A partir de la versión 13.1, XL Fortran es compatible con toda la normativa Fortran 2003, incluido el modelo de programación orientado a objetos. IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 7

8 IBM XL Fortran se compone de los siguientes elementos: El lenguaje completo American National Standard Fortran 90 (Fortran 90), tal como se define en: American National Standard Programming languages - Fortran, ANSI X Tecnologías de la información - Lenguajes de programación - Fortran, ISO/IEC :1991(E) Toda la normativa ISO del lenguaje Fortran 95, tal como se define en: Tecnologías de la información - Lenguajes de programación - Fortran - Primera parte: Lenguaje base, ISO/IEC :1997 Extensiones a la norma Fortran 95: Extensiones comunes del sector que se encuentran en productos Fortran de diversos proveedores del compilador Extensiones especificadas en SAA Fortran La normativa completa del lenguaje Fortran 2003, incluida una total compatibilidad con el modelo de programación orientada a objetos con tipos derivados parametrizados. Especificaciones del sector y otras influencias lingüísticas La familia de compiladores IBM XL está profundamente involucrada en la informática paralela y la informática de alto rendimiento. Los compiladores XL implementan tanto la interfaz de programación AltiVec/VMX como la especificación OpenMP 3.0 para el modelo de programación de memoria compartida. La versión 13.1 también es compatible con el conjunto de instrucciones Vector Scalar Extension (VSX) de la arquitectura POWER7. IBM es miembro de la Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC). La misión de la SPEC es identificar y mantener estándares de rendimiento que promuevan la informática de alto rendimiento durante muchos años. SPEC lanzó SPEC CPU2006 en CPU2006 es un estándar de rendimiento centrado el el procesador, el subsistema de memoria y el compilador de un sistema. IBM sigue participando en la suite SPECCOMP, que evalúa el rendimiento de estándares de rendimiento paralelos mediante OpenMP. Al soportar las normas del lenguaje de programación se consigue la máxima portabilidad del código fuente entre distintas implementaciones del compilador. Información adicional Esta versión reducida del anuncio no contiene enlaces a algunas de las secciones mencionadas. Para obtener más información y acceder a estas secciones, consulte la carta de anuncio completa (en inglés). ZP Condiciones de uso Pueden solicitarse los servicios y productos de IBM que se anuncien y estén disponibles en su país conforme a los acuerdos, plazos, condiciones y precios estándar aplicables que se encuentren en vigor en ese momento. IBM se reserva el derecho a modificar o retirar este anuncio sin previo aviso. Este anuncio tiene carácter exclusivamente informativo. La referencia a otros productos en este anuncio no implica necesariamente que dichos productos se anuncien, o que se tenga la intención de anunciarlos, en su país. Puede encontrar condiciones de uso adicionales en Para obtener la información más reciente acerca de los productos de IBM, póngase en contacto con su representante o distribuidor de IBM, o visite la página de contactos internacional de IBM IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 8

9 East and Africa 13 de abril de 2010Tabla de contenidosopciones del documentoopciones de contactollame yaversión para imprimirvolver arribaanuncio de software ZP de IBM Europe, Middle con fecha 13 de abril de 2010IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation IBM es una marca registrada de International Business Machines Corporation 9