PGI 6

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1 PGI Server 2014 PGI Workstation 2014 リリースノート Release 年 2 月 2014 年 2 月作成 (PGI 14.1,14.2) 株式会社ソフテック

2 目次 1 サポートするプラットフォーム PGI Workstation/Server Release 2014 のソフトウェア内容 サポートするプロセッサ システムについて サポートする OS の追加 PGI 2014 の新機能 変更点等 PGI 2014 Features and Performance (PGI 14.1 一部予定を含む ) 新設 あるいは変更になったコンパイラ オプション Fortran に関する特記事項 PGI tool に関する特記事項 PGI Accelerator and CUDA Fortran の機能強化 C++ コンパイラ ランタイム ライブラリ ルーチンの新機能と変更点 ライブラリ インタフェース 配布と配置 アプリケーションの配置と再配布 既知の制限事項 一般的な制限事項 プラットフォーム特有の制限事項 Linux Apple OS X Microsoft Windows PGDBG に関する問題 PGPROF に関する問題 CUDA Fortran Toolkit に関する制限事項 問題 OpenACC に関する制限事項 問題 修正事項 本資料の全ての情報は 現状のまま提供されます 株式会社ソフテックは 本資料に記述あるいは表現されている情報及びその中に非明示的に記載されていると解釈されうる情報に対して一切の保証をいたしません また 本資料に含まれる情報の誤りや それによって生じるいかなるトラブルに対しても一切の責任と補償義務を負いません また 本資料に掲載されている内容は 予告なく変更されることがあります 本資料で使用されている社名 製品名などは 一般に各社の商標または登録商標です 株式会社ソフテック 東京都世田谷区太子堂 Copyright 2014, SofTek Systems, Inc. All rights reserved.

3 米国 PGI 社の PGI Workstation/Server/CDK コンパイラのバージョン 2014 のリリースノートを以下に記し ます 本リリースにおける製品の主な新機能 特徴に関して纏めたものです 1 サポートするプラットフォーム 32 ビット Linux 32 ビット x86 互換あるいは 64 ビット x64 互換のプロセッサ上で動作する 32 ビット Linux オペレーティングシステム上で利用可能です 64 ビット Linux 64 ビット x64 互換のプロセッサ上で動作する 64 ビット Linux オペレーティングシステム上で利用可能です 32 ビット Windows 32 ビット x86 互換あるいは 64 ビット x64 互換のプロセッサ上で動作する 32 ビット Windows オペレーティングシステム上で利用可能です 64 ビット /32 ビット Windows 32 ビット Windows 用ソフトウェアの全ての機能も包括し 64 ビット x64 互換のプロセッサ上で動作する 64 ビット Windows オペレーティングシステム上で利用可能です 32 ビット Apple OS X 32 ビットあるいは 64 ビットの Intel ベースのプロセッサを搭載したシステムで 32 ビット Apple Mac オペレーティングシステム上で利用可能です 64 ビット Apple OS X 64 ビットの Intel ベースのプロセッサを搭載したシステムで 64 ビット Apple Mac オペレーティングシステム上で利用可能です 1.1 PGI Workstation/Server Release 2014 のソフトウェア内容 PGFORTRAN ネイティブ OpenMP/ 自動並列 /OpenACC Fortran 2003 コンパイラ PGF77 ネイティブ OpenMP/ 自動並列 FORTRAN 77 コンパイラ PGHPF データ並列 High Performance Fortran コンパイラ (Note: PGHPF は Linux のみサポートします ) PGCC ネイティブ OpenMP/ 自動並列 /OpenACC ANSI C99 and K&R C コンパイラ PGC++ ネイティブ OpenMP/ 自動並列 /OpenACC GNU g++ 互換 C++ コンパイラ (Linux) PGPROF マルチスレッド /OpenMP/MPI 並列対応グラフィカル プロファイラ PGDBG マルチスレッド /OpenMP/MPI 並列対応グラフィカル デバッガ (Linux/OS X 用製品のみ ) MPICH MPI ライブラリ, version 3.0.4(64-bit only) をバンドル PDF HTML によるオンラインドキュメントと UNIX man ページ (Windows 用製品のみ ) Win32 and Win64 環境上で UNIX ライクの bash シェル コマンド環境 (Cygwin) ( 注意 ) ご購入ライセンス製品によって 使用できるコンパイラ言語の種類が決まります 1.2 サポートするプロセッサ システムについて 32 ビット x86 系のプロセッサ並びに 64 ビットの AMD64 Intel 64 のプロセッサに対応します PGI 2014 において サポートする CPU は以下の表のとおりです 1

4 Brand CPU Floating point HW -tp Mem <target> Addressing ABM SSE1 SSE2 SSE3 SSSE3 SSE4 SSE4a AMD Piledriver Piledriver bit Yes Yes Yes No Yes Yes AMD Piledriver Piledriver bit Yes Yes Yes No Yes Yes AMD Bulldozer bulldozer bit Yes Yes Yes No Yes Yes AMD Bulldozer bulldozer bit Yes Yes Yes No Yes Yes AMD Istanbul istanbul bit Yes Yes Yes No Yes Yes AMD Istanbul Istanbul bit Yes Yes Yes No Yes Yes AMD Opteron/Quad-Core shanghai bit Yes Yes Yes No No Yes AMD Opteron/Quad-Core shanghai bit Yes Yes Yes No No Yes AMD Opteron/Quad-Core barcelona bit Yes Yes Yes No No Yes AMD Opteron/Quad-Core barcelona bit Yes Yes Yes No No Yes AMD Opteron/Athlon64 k bit Yes Yes Yes No No No AMD Opteron/Athlon64 k bit Yes Yes Yes No No No AMD Opteron Rev E/F Turion/Athlon64 k8-64e 64-bit Yes Yes Yes No No No AMD Opteron Rev E/F k bit Yes Yes Yes No No No AMD Turion64 Turion/Athlon64 k8-64e 64-bit Yes Yes Yes No No No AMD Turion64 k bit Yes Yes No No No No Intel Core i7/i5/i3 (Haswell) haswell bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/i5/i3 (Haswell) haswell bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/i5/i3 (Ivy Bridge) ivybridge bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/i5/i3 (Ivy Bridge) ivybridge bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/i5/i3 (Sandy Bridge) sandybridge bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/i5/i3 (Sandy Bridge) Sandybridge bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/core i5/i3 (Nehalem) nehalem bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Core i7/core i5/i3 (Nehalem) Nehalem bit Yes Yes Yes Yes Yes Yes Intel Penryn penryn 32-bit Yes Yes Yes Yes Yes No Intel Penryn penryn bit Yes Yes Yes Yes Yes No Intel Core 2 Core2 32-bit Yes Yes Yes Yes Yes No Intel Core 2 Core bit Yes Yes Yes Yes Yes No Intel P4/Xeon EM64T p bit Yes Yes Yes Yes No No Intel P4/Xeon EM64T p7 32-bit Yes Yes Yes Yes No No Intel Xeon/Pentium4 p7 32-bit Yes Yes No No No No 2

5 AMD Athlon XP/MP athlonxp 32-bit Yes No No No No No Intel Pentium III piii 32-bit Yes No No No No No AMD Athlon athlon 32-bit No No No No No No AMD K6 k6 32-bit No No No No No No Intel Pentium II p6 32-bit No No No No No No Generic Generic x86 p5 or px bit No No No No No No 1.3 サポートする OS の追加 PGI 2014 において サポートする OS は以下のとおりです なお CentOS や Scientific Linux は Red Hat のクローン OS ですので Red Hat と同じように利用可能です Linux Operating Systems and Features Supported in PGI 2014 Distribution Type 64-bit HT pgc++ pgdbg NPTL NUMA glibc GCC RHEL 6.5 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 6.4 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 6.3 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 6.2 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 6.1 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 6.0 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 5.6 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 5.5 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 5.4 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 5.3 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 5.0 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No RHEL 4.0 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No Fedora 20 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 19 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 18 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 17 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 16 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 15 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 14 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 13 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 12 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 11 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 10 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 9 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 8 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 7 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 6 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 5 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Fedora 4 Linux Yes Yes Yes Yes Yes No SUSE 13.1 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes

6 SUSE 12.3 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SUSE 12.2 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SUSE 12.1 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SUSE 11.3 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SUSE 11.2 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SUSE 11.1 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SUSE 11.0 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SuSE 10.3 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SuSE 10.2 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SuSE 10.1 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SuSE 10.0 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SuSE 9.3 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SLES 11 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SLES 10 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes SLES 9 Linux Yes Yes Yes Yes No Yes Red Hat 9.0 Linux No No Yes Yes Yes No Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu 9.10 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu 9.04 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu 8.10 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Ubuntu 8.04 Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes HT = hyper-threading, NPTL = Native POSIX Threads Library, NUMA = Non-Uniform Memory Access. 4

7 Windows 上で使用可能なコマンドベースのコンパイラ (PGI Workstation & Server) PGI Visual Fortran が対応する OS は 以下のとおりです 次期 PGI 2015 リリースでは xp/2003/2008 はサポート しません Windows Operating Systems and Features Supported in PGI 2014 OS Type 64-bit HT pgc++ pgdbg NPTL NUMA glibc GCC 8.1 No Yes Yes Yes NA Yes NA NA 8 No Yes Yes Yes NA Yes NA NA Microsoft Windows (32ビット) Microsoft Windows (64ビット) 2012 No Yes Yes Yes NA Yes NA NA 7 No Yes Yes Yes NA Yes NA NA Vista No Yes Yes Yes NA Yes NA NA XP No Yes Yes Yes NA Yes NA NA 2003 No No Yes Yes NA Yes NA NA 2008 No Yes Yes Yes NA Yes NA NA 8.1 No Yes Yes Yes NA Yes NA NA 8 Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA 2012 Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA 7 Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA Vista Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA XP 64 Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA 2003 x64 Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA HPC Server Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA x64 Yes Yes Yes Yes NA Yes NA NA Intel プロセッサベースの Apple OS X は 以下のとおりです PGI 2014 では OS X 10.5 Leopard を サポートしませんのでご注意下さい Apple Operating Systems and Features Supported in PGI 2014 OS Type 64-bit HT pgc++ pgdbg NPTL NUMA glibc GCC Mavericks Yes No Yes Yes NA NA NA Apple OS X Mountain Lion Yes No Yes Yes NA NA NA Lion Yes No Yes Yes NA NA NA Snow Leopard Yes No Yes Yes NA NA NA

8 2. PGI 2014 の新機能 変更点等 2.1 PGI 2014 Features and Performance (PGI 14.1 一部予定を含む) PGI Accelerator OpenACC Fortran/C/C++ Compilers CUDA 5.5 ならびに NVIDIA Kepler K40 GPUs をサポート AMD Radeon GPUs と APUs をサポート NVIDIA ならびに AMD GPU 用のネイティブな LLVM ( バックエンド ) コンパイル機能を追加 OpenACC プログラムにおいて NVIDIA と AMD GPUs の二つのターゲットを含む PGI Unified Binary を生成可能 新しい OpenACC 2.0 の一部の機能の追加 ( 参考 OpenACC ディレクティブによるプログラミング ) Procedure call (Routine ディレクティブ ) 機能追加 但し C++ コンパイラにはまだ 未実装 AMD Radeon 用に関しては AMD が OpenCL 2.0 をサポートするまで未実装 Unstructured data lifetimes (Enter_data, Exit_data directives) 機能追加 Host_data directive をサポート Declare ディレクティブにおける create と device_resident 節のサポート 多次元の動的な割付 C/C++ 配列のサポート OpenACC 2.0 API のサポート NVIDIA GPUs 上の CUDA Fortran atomic functions を呼び出す機能 PGI Accelerator CUDA Fortran CUDA 5.5 ならびに NVIDIA Kepler K40 GPUs をサポート Allinea DDT を使用して GPU サイドのデバッキングが可能となる (TotalView は 2014 年後半対応 ) CUDA atomic functions のフルサポート ネイティブな LLVM ( バックエンド ) コンパイル機能を追加 マルチコア x64 最適化 SPEC OMP2012 性能は PGI 2013 初期リリースに比べて 8% 向上 New Language Features and Additions Fortran 2008 long integers, 再帰 I/O, intrinsic types に対する type 文, impure elemental functions, F2008 CONTIGUOUS, ISO_FORTRAN_ENV and ISO_C_BINDING を追加した GNU 互換 C++ コンパイラは そのインライン機能の向上 Boost と Trilinos の対応のための修正 OpenACC 機能の堅牢化と C++11 フルサポート (PGI 14.4 予定 ) PGI Visual Fortran Visual Studio 2013 Windows 8.1 に対応 NVIDIA Tesla GPUs には OpenACC and CUDA Fortran 対応 AMD Radeon GPUs には OpenACC に対応した バンドルするライブラリの更新 MPI-3 に準拠した MPICH 3.0.4(Linux/OS X) を新たにバンドル PGI CDK には その他に Open MPI と MVAPICH2 1.9 ライブラリの PGI 用のビルド版を提供 Microsoft HPC Pack 2012 MS-MPI version 4.1 をバンドル (64-bit Windows) Pre-compiled 64-bit ScaLAPACK library をバンドル -Mscalapack オプションを追加した 6

9 (Linux/OS X 版 ) BLAS と LAPACK に基づいた LAPACK のプリコンパイル版を提供 なお AMD ACML ラ イブラリのチューニングされた LAPACK も利用可能 検証済み使用可能プラットフォームの追加 Red Hat Enterprise Linux 6.5 Fedora 19/20 Ubuntu 13.4/13.10 SLES 11 SP3 OpenSuSE 13.1 Windows 8.1 OS X Mavericks 等をサポート 例題とチュートリアルの更新実装されたソフトの中に EXAMPLE($PGI/{os target name}/2014/examples 配下 ) として Fortran 2003, CUDA Fortran, CUDA-x86, OpenACC, OpenMP 並列化, 自動並列化 MPI 用の例題とチュートリアルを包括的に更新しました 2.2 新設 あるいは変更になったコンパイラ オプション PGI 14.1 以降 新しく使いされたコマンドオプション あるいは サブオプションに関して説明します Required サブオプション OpenACC コンパイラのデフォルトの挙動が PGI 14.1 以降変更されました OpenACC コンパイラは もし アクセラレータコードの生成が出来なかった場合 コンパイル時にエラーとなり停止します 但し このデフォルトの挙動に関して required サブオプションを指定することで変更することができます norequired サブオプションを指定すると こうした状況でエラーとはなりませんが 現状ではお勧めしません 以前のバージョンではこうした状況に対して コンパイラは警告メッセージを出すだけでした その場合 GPU コードを生成できない compute kernel の部分に対してホスト上の CPU 側のコードを生成していました このような以前のバージョンにおける振る舞い方は 誤った結果を生む場合があります 例えば compute kernels が data 領域の中にある場合 ホストとデバイスメモリの値に不一致が起こりうる場合があります 現在のコンパイラ実装は 以下の -acc -tano の各オプションにおいて required がデフォルトとなっております -acc=required あるいは -ta=tesla:required あるいは -ta=radeon:required Accelerator オプション ( 注意 ) 以前のバージョンで使用できた -ta=nvidia オプションは PGI 2014 で廃止されました 今まで -ta=nvidia オプションを Makefile 等の中で使用していたものは -ta=tesla に書き換えてください -acc オプションは OpenACC ディレクティブを解釈させるためのオプションです 明示的に -ta オプションを指定しないコマンドラインでは -acc オプションを指定すると -ta=tesla,host を暗に指定されたものとして扱います 詳細につきましては 以下をご覧ください -ta オプション -ta オプションは ターゲット アクセラレータと生成するコードの種類を定義するものです この オプションは サポートしているプラットフォーム上の Fortran C C++ で有効です 7

10 Syntax -ta=tesla(:tesla_suboptions,), radeon(:radeon_suboptions),host 上記のように三つのサブオプションがあります tesla(:tesla_suboptions,) :NVIDIA GPU をターゲットとして指定します radeon(:radeon_suboptions) :AMD GPU/APU をターゲットとして指定します host : ホスト (CPU) コードも作成します default デフォルトは -ta=tesla,host Tesla Accelerator Targetw を選択する Tesla(NVIDIA) アクセラレータをターゲットとして選択する場合は tesla(:tesla_suboptions) を指 定します また このオプションには生成するコードのタイプ ( アーキテクチャ ) も指定できます -ta=tesla は 以下のサブオプションを有しています 次に示す例は tesla がアクセラレータ ター ゲットであり compute capability 3.0 のコードを生成する場合のコマンドの指定方法です $ pgfortran ta=tesla:cc30 cc10 compute capability 1.0 のコード生成 cc11 compute capability 1.1 のコード生成 cc12 compute capability 1.2 のコード生成 cc13 compute capability 1.3 のコード生成 cc1x compute capability 1.x のコード生成 cc1+ compute capability 1.x, 2.x, 3.x のコードを生成 (PGI 14.1 以降 ) cc20 compute capability 2.0 のコード生成. cc2x compute capability 2.x のコード生成. cc2+ compute capability 2.x, 3.x のコード生成 (PGI 14.1 以降 ) cc30 compute capability 3.0 のコード生成. cc35 compute capability 3.5 のコード生成.. cc3x compute capability 3.x のコード生成. cc3+ compute capability 3.x のコード生成 (PGI 14.1 以降 ) [no]debug デバイスコード内にデバッグ情報を生成する [ しない ] (PGI 14.1 以降 ) fastmath fast math ライブラリを使用 fermi cc2x と同じ fermi+ cc2+ と同じ [no]flushz GPU 上の浮動小数点演算の flush-to-zero モードを制御 デフォルトは noflushz keep ernel バイナリファイル (.bin) kernel ソースファイル (.gpu) portable assembly(.ptx) ファイルを保持し 各々ファイルとして出力する (PGI 以降 ) kepler cc3x と同じ kepler+ cc3+ と同じ llvm llvm ベースのバックエンドを使用してコードを生成する maxregcount:n GPU 上で使用するレジスタの最大数を指定 nofma fused-multiply-add 命令を生成しない nol1 グローバル変数をキャッシュするためのハードウェア L1 データキャッシュの使 用を抑止する pin デフォルトを pin ホストメモリ ( 割付 ) としてセットする (PGI 14.1 以降 ) 8

11 [no]rdc 異なるファイルに配置されたデバイスルーチンをそれぞれ分割コンパイルし リンクが出来るようにする cc2x 以降 CUDA 5.0 以降の機能を使用する [no]required アクセラレータコードを生成出来なかった場合 コンパイルエラーとする [ しない ] Radeon Accelerator Target を選択する radeon(amd) アクセラレータをターゲットとして選択する場合は radeon(:redeon_suboptions) を指定します また このオプションには生成するコードのタイプ ( アーキテクチャ ) も指定できます 次に示す例は radeon がアクセラレータ ターゲットであり Cape Verde アーキテクチャのコードを生成する場合のコマンドの指定方法です $ pgfortran ta=radeon:capeverde buffercount:n compute capability 1.0 のコード生成 capeverde Radeon Cap Verde のコード生成 keep ernel バイナリファイル (.bin) kernel ソースファイル (.gpu) portable assembly(.ptx) ファイルを保持し 各々ファイルとして出力する llvm llvm ベースのバックエンドを使用してコードを生成する [no]required アクセラレータコードを生成出来なかった場合 コンパイルエラーとする [ しない ] spectre Radeon Spectre のコード生成 tahiti Radeon tahiti のコード生成 Host オプション host オプションは OpenACC 領域をホスト上で実行するためのコードを生成します -ta=host フラグにはサブオプションはありません 複数のターゲット -ta=tesla,radeon と指定すると複数のターゲット用のコードを生成出来ます host は複数のターゲットの一つとして扱われ -ta=tesla,host は ホストコードと NVIDIA コードの二つが含まれた Unified Binary を生成します このバイナリは NVIDIA の GPU 上で実行出来るコードでもあるし アクセラレータが付いていないシステムでも CPU 上で実行できるコードとなります Relocatable デバイスコード rdc オプションは -ta あるいは-Mcuda フラグにおいて有効なオプションです これはリローケータブルなデバイスコードを生成するように指示するものです PGI 14.1 以降は このオプションは NVIDIA ターゲットデバイスに対して OpenACC と CUDA Fortran 用にリンク & コード生成においてデフォルトとなりました 但し ユーザレベルで このリロケータブル コード生成を抑止出来ます これは -ta=tesla:nordc -Mcuda=nordc を指定することにより行います なお compute capabirilty 1.x と GPU と AMD radeon ターゲットを指定する場合は デフォルトで抑止されます ( そもそも 機能がありません ) LLVM/SPIR とネイティブ GPU コード生成アクセラレータコード生成において PGI 14.x は 以下の二つのオプションを持っています レガシーモードで PGI は低レベル CUDA C あるいは Open CL コードを生成します ( これはデフォルトです ) PGI 14.1 以降 PGI は LLVM (or SPIR) ベースの中間 ( 言語 ) 表現を生成できます これを使 9

12 用するには NVIDIA ターゲット用には -ta=tesla:llbm AMD Radeon ターゲット用には -ta=radeon:llvm を指定します -ta=tesla:llbm を指定する場合 CUDA 5.5 以上の機能が必要 です DWRARF デバッグ フォーマット PGI 14.1 は GPU コードにおける dwarf 情報の生成を行った最初のリリースとなります dwarf 生成を有効化するためには -g オプションを指定する必要があります Dwarf 生成には LLVM バックエンドコード生成機能の使用が必要となります (tesla 用の PGI Debugging 機能は LLVM バックエンドを使用します ) 今後 NVIDIA 用として host デバイス そして両方の上でデバッグすることが出来るように dwarf 情報を生成することがか可能となります もし 両方のターゲットに -g を適用したくない場合 PGI は 以下の例のように nodebug サブオプションをサポートしています -acc g の指定では -ta=tesla,host O0 を含んでいます また ホスト上における g cuda 5.5 を使用しているデバイス上では -g llvm サブオプションを含んでいます -acc ta=tesla:debug は デバイス上のデバッグであるため これには llvm と CUDA 5.5 サブオプションを含んでいます -acc g ta=tesla:nodebug は ホスト上のデバッグ情報を含み デバイス用にはデバッグ情報を生成しないと言う意味となります -tp の指定方法の変更 -tp スイッチオプションは 真のターゲットプロセッサを指定する方式に変更されました 以前のリリースでは ターゲットの指定だけでなく 32 ビット用か 64 ビット用のバイナリ生成を行うを指定することが出来ました 例えば -ta shanggai-32 フラグは -ta shanghai と-m32 の二つのフラグを指定したものと等価です -m32 と-m64 を伴った -tp フラグの指定方法は 当該ターゲットの 32 ビット用か 64 ビット用のバイナリ生成を選択するためのオプションです 例えば -tp shanghai m32 は AMD shanghai プロセッサ用に最適化された 32 ビットバイナリを生成することを意味します 同様に -tp shanghai m64 は 64 ビットバイナリを作成するためのオプションです -m32 あるいは -m64 を指定せずに -tp shanghai だけを指定した場合 環境変数の PATH 指定で 32bit コンパイラ環境を使用するようにしていれば 32 ビットバイナリを生成し 64bit コンパイラ環境であれば 64 ビットバイナリを生成します 2.3 Fortran に関する特記事項 PGI 14.1 は Fortran 2003 の機能更新と Fortran 2008 の段階的な機能追加として long integer 再帰的 I/O 内部組み込み型の type 文 ISO_FORTRAN_ENV ISO_C_MODULE モジュールの更新 そして F2008 の contiguous 属性とキーワードをサポートしました Contiguous Pointers PGI 14.1 は contiguous 属性と is_contiguous 組込問い合わせ関数をサポートしました contiguous 属性 contiguous キーワードを使用した宣言文の例を示します real*4, contiguous, pointer, dimension(:,:) :: arr1_ptr, arr2_ptr, arr3_ptr 10

13 適正な割り当てと連続ポインタの使用を行うことはプログラマの責任となる contiguous ポインタは結果として性能を向上させます 例えば 以下のように matmul 組込関数の引数として contiguous ポインタを使用すると性能向上できるようになります arr3_ptr = matmul(arr1_ptr,arr2_ptr) is_contiguous 組込問い合わせ関数 is_contiguous() 君込み関数は ポインタ引数をとり 論理型の値を返します もし ポインタが contiguous 配列セクションであれば 真を返します そうでなければ偽を返します 2.4 PGI tool に関する特記事項この項は PGDBG デバッガと PGPROF プロファイラに関する情報です Debug and Profile SGI MPI Programs PGI 14.1 における PGDBG と PGPEOF は SGI MPI を使って構築された MPI プログラムのでバグとプロファイリングをサポートします SGI MPI プログラムをデバッグするには PGDBG の-sgimpi オプションを使用します SGI MPI プログラムのプロファイルを行う場合は -Mprof=func,sgimpi -Mprof=lines,sgimpi そして -Mprof=time,sgimpi コンパイルオプションを指定してバイナリを作成します もし ラッパーコマンド mpif90 や mpicc を使用する場合でも必ず sgimpi フラグを付けてコンパイルする必要があります ローカル リモート Debugging PGDBG は ローカル並びにリモート システム上で動作するプログラムのデバッギングをサポートしています PGDBG でデバッグを行うための PGI ライセンスキーは デバッグを行うプログラムが動作するシステム上に置かれていなければなりません ローカルデバッギング -- PGDBG utility を起動したシステム上で動作するプログラムをデバッグしたい場合 これはローカルデバッグであり そのローカルなシステム上に PGI のライセンスキーを必要とします ( 従来法 ) リモートデバッギング -- PGDBG utility を起動したシステムとは別のシステム上で動作するプログラムをデバッグしたい場合 これはリモートデバッグであり そのリモート システム上に PGI のライセンスキーを必要とします このリモート システム上では ライセンス製品として PGI Workstation PGI Server PGI CDK のいずれかがインストールされている必要があります MPI の使用 PGI コンパイラは いくつかの MPI ライブラリ用に MPI プログラムをビルド出来るように -Mmpi オプションを提供しています このオプションを付加することにより 当該インクルードファイルと当該 MPI ライブラリのリンクを行って実行バイナリを作成できます 以下の表は PGI が提供する MPI distributions を選択するための-Mmpi のサブオプションを示しました なお PGI Workstation/Server 製品は -Mmpi=mpich のみ使用できます その他の MPI ライブラリは PGI CDK 製品で使用可能です 詳細につきましては 以下の URL をご覧ください 11

14 MPI ライブラリ種類 コンパイル時に必要なオプション MPICH1 -Mmpi=mpich1(PGI 14.1 以降廃止 ) MPICH2 -Mmpi=mpich2(PGI 14.1 以降廃止 ) MPICH v3 MS-MPI -Mmpi=mpich -Mmpi=msmpi MVAPICH1 -Mmpi=mvapich1(PGI 14.1 以降廃止 ) MVAPICH2 Open MPI SGI MPI MVAPICH2 のラッパーコマンド mpif90,mpicc 等を使用する Open MPI のラッパーコマンド mpif90,mpicc 等を使用する -Mmpi=sgimpi 2.5 PGI Accelerator and CUDA Fortran の機能強化 OpenACC ディレクティブ PGI は 現在 次の OpenACC ディレクティブをサポートしています なお 日本語による OpenACC プログラミングガイドを に公開しました なお 以下に列挙した各構文の意味 内容等につきましては 上記 URL の日本語プログラミングガイドをご参照ください Parallel 構文 Kernels 構文 Data ディレクティブ Enter Data and Exit Data ディレクティブ Host_data 構文 Loop ディレクティブ 複合 Parallel Loop ディレクティブ 複合 kernels Loop ディレクティブ Cache ディレクティブ Declare ディレクティブ Update ディレクティブ Routine ディレクティブ Wait ディレクティブ OpenACC 用環境変数 PGI 14.1 以降 次の OpenACC 用の環境変数が追加されました なお 詳細は をご参照ください PGI_ACC_NOTIFY - PGI_ACC_NOTIFY 環境変数は ビットマスクとして利用する整数定数をセットして デバイス上の実行イベントの情報を出力するためのものです 整数値 1 をセットすると Kernel launch のイベントを標準出力として出力します 整数値 2 は データ転送のイベントの出力 整数値 4 の場合は region の entry/exit 情報 整数値 8 は デバイス上の wait/sync のイベントを出力します 0 を指定するとこの機能を抑止します ( デフォルト ) 12

15 PGI_ACC_BUFFERSIZE - PGI_ACC_BUFFERSIZE 環境変数は NVIDIA デバイスにおけるホストとデバイス間のデータ転送で使用される pinned buffer(pinned memory 上 ) のサイズを指定するものである PGI_ACC_CUDA_GANGLIMIT - PGI_ACC_CUDA_GANGLIMIT 環境変数は NVIDIA デバイスにおける kernel によってラウンチされる gang(cuda thread block) の最大数を指定するものである PGI_ACC_DEV_MEMORY - PGI_ACC_DEV_MEMORY 環境変数は AMD Radeon デバイスにおける アロケートされる OpenCL のバッファの最大値を指定するものである この最大値は ターゲットデバイスによって制限される場合がある CUDA Toolkit バージョン PGI CUDA Toolkit 5.0 をデフォルトのツールキットとして使用します また CUDA 5.5 Toolkits も同梱し サポートします コンパイラが使用する CUDA toolkit のバージョンを明示的に指定するためには 次のオプションを使用します OpenACC の場合 For CUDA toolkit 5.0 -ta=tesla:cuda5.0( デフォルト ) For CUDA toolkit 5.5 -ta=tesla:cuda5.5 PGI CUDA Fortran の場合 For CUDA toolkit 5.0 -Mcuda=cuda5.0( デフォルト ) For CUDA toolkit 5.5 -Mcuda=cuda5.5 CUDA Toolkit のデフォルトのバージョンを指定する方法として PGI コンパイラ ソフトウェアの実装場所の bin ディレクトリ (Linux の場合は $PGI/linux86-64/14.x/bin/) 配下に siterc ファイルを作成して置く方法とユーザのホームディレクトリ配下に.mypgirc ファイルを置く方法があります いずれの場合でも ファイル内に以下の内容を定義します 例えば CUDA 5.5 のライブラリ (Toolkit) をデフォルトで使用したい場合は 以下の行を記述します set DEFCUDAVERSION=5.5; なお 本リリースでは CUDA Toolkit 4.2 以前のサポートは削除されました 2.6 C++ コンパイラ C++ と OpenACC このリリースでは PGI の C++ コンパイラ (pgcpp と pgc++ for Linux) への OpenACC ディレクティブ ( プラグマ ) 認識してアクセラレータコードを生成する機能を提供します 但し データ構成と計算リージョンに現れる以下に示すいくつかの制約があります Variable-length array(vla: 可変長配列 ) は OpenACC データ節内ではサポートしません VLA は C++ Standard ではありません コンストラクタ デストラクタで必要とされるクラス型の変数はこれらがデータ節内に現れた場合 適切に挙動しません 計算リージョン内では 例外 は処理しません 計算リージョン内の任意の関数コールはインライン展開しておかなければなりません この中には I/O 処理や クラス型の処理 ユーザ定義の処理 STL 関数 lambda 処理などの暗黙的に行われるイ 13

16 ンライン処理も含みます C++ 互換性 PGI 2014 リリースにおいて C++ の以前のバージョンとのオブジェクトの互換性がありません 以前のリリースで作成された全ての C++ ソースファイルとライブラリは PGI 2014 以降のオブジェクト ファイルとリンクする際 再コンパイルが必要です PGI 2014 C++ オブジェクトは 以前のバージョンのものと互換性がありません ランタイム ライブラリ ルーチンの新機能と変更点 PGI Accelerator コンパイラ用のランタイム ライブラリに新しいルーチンを追加しました 詳細は PGI Compiler User s Guide の Using an Accelerator 章 P98 をご参照下さい 2.8 ライブラリ インタフェース PGI Fortran は Fortran Module を使用して C プログラムのインタフェースを export するライブラリへのアクセスが可能です これらのライブラリと関数の詳細は PGI Compiler User s Guide の 8 章をご参照下さい 3. 配布と配置 3.1 アプリケーションの配置と再配布 PGI コンパイラで構築されたプログラムは ランタイム ライブラリ ファイルを必要とする場合があります PGI コンパイラがインストールされていないシステム上でこのようなプログラムを実行するような場合は プログラムと共にランタイム ライブラリ ファイルも配布する必要があります このために 全ての OS プラットフォーム用の再配布用ファイルを提供しています Windows 版では PGI は Microsoft の再配布ファイルも提供しています PGI 再配布用ランタイム ライブラリ PGI 2014 リリースでは ランタイム ライブラリを含むディレクトリは以下のとおりです 14.x は インストールしたリビジョン番号を示します $PGI/linux86/14.x/REDIST $PGI/linux86-64/14.x/REDIST $PGI/win32/14.x/REDIST $PGI/win64/14.x/REDIST これらのディレクトリには PGI End-user License Agreement(EULA) の条項に基づいた PGI 2014 ライセンス契約によって再配布可能な PGI Linux ランタイム ライブラリの共有オブジェクト ファイル あるいは Windows ダイナミック リンク ライブラリ (DLL) が含まれます PGI End-user License Agreement (EULA) の正式なコピーは 2014 ディレクトリ あるいはフォルダの中に含まれております Linux 再配布用ランタイム ライブラリ Linux REDIST ディレクトリに中には サポートする全ての (CPU) ターゲット用の PGI ランタイム ラブラリの共有オブジェクト ファイルが含まれています これによって PGI がサポートしている ほとんどの Linux システム上で実行することが可能な実行モジュールと PGI ランタイム ライブラリのパッケー 14

17 ジを作成することが可能となります 但し このために必要な事項は 以下のとおりです 実行モジュールを実行するエンドユーザは ランタイム ライブラリの場所 ( パス ) の設定等 そのための適切な環境を構築しておくこと Linux においては PGI 共有オブジェクトの検索場所を指定するために LD_LIBRARY_PATH 環境変数をセットすること Microsoft 再配布用ランタイム ライブラリ Windows 上の PGI 製品は Microsoft Open Tools を含みます Microsoft Open Tools のディレクトリには redist と言うサブ ディレクトリが存在します PGI 2014 ライセンシーは PGI End-user License Agreement を準用し このディレクトリ内のファイルを再配布することができます Microsoft は これらのランタイム用ファイルを含む vcredist_x86.exe と vcredist_x64.exe と言うインストレーション パッケージを提供しています また redist ディレクトリ内にも同じものが用意されています 4. 既知の制限事項 この章は 既知の制約事項や ドキュメンテーションのエラー PGI Workstation/Serve/CDK への修正事項 等を含みます 4.1 一般的な制限事項 ここで述べる問題の多くは コンパイラ オプション サブオプションの特定な使用法で生じるものです PGI の以前のバージョンで作成されたオブジェクト ファイルは PGI 2014 のオブジェクトと互換 性がありませんので 再コンパイルが必要です -g オプションを使用して CUDA Fortran のデバッグ情報を生成する際 以下の制約があります この機能は Linux 64bit プラットフォームだけに限定されている 但し そのデバッグ情報として Fortran 自動配列や変更可能な仮引数配列 あるいは形状引継ぎ仮引数配列の対する境界値は生成しない!CUF ディレクティブの後の GPU コード用にはデバッグ情報を生成しない -i8 オプションを使用するプログラムにおいて PGI コンパイラにバンドルしている ACML ライブラリととともに使用する場合 互換性がありません INTEGER*8 の配列サイズを引数として使用すると問題が生じます このオプションの互換ライブラリに関しては developer.amd.com をご参照ください PGCC の-Mipa=libopt と-Mipa=vestigial オプションを同時に使用した場合 リンク時に未解決な参照が生じる場合があります これは -Mipa にサブオプション vestigial を付加することにより エラーとなる関数が削除されるために起こります この場合は vestigial を付加せずに -Mipa のみの指定で対処してください -mp を使用して生成された OpenMP プログラムが SuSE9.0 システム上の複数プロセッサで並列実行した場合 極端に遅くなります しかし これと同じ実行モジュールが SuSE9.1 上で動作させると期待される性能と効果が得られます 4.2 プラットフォーム特有の制限事項ここでは 各プラットフォーム別のコンパイラ制限事項について説明します 15

18 4.2.1 Linux -mcmodel=medium オプションを使用してコンパイルしたオブジェクトを組み込んだプログラムは 静的に (Static に ) リンクすることはできません これは linux 環境における制約事項であり PGI コンパイラによる制約事項ではありません Apple OS X OS X プラットフォーム上では PGI 2014 コンパイラは ユーザバイナリの静的リンク (Static linking) をサポートしません 今後の Apple 社のアップデートとの互換性のために コンパイラは ユーザバイナリのダイナミック リンク方式 (Dynamic linking) だけをサポートします PGPROF において Mprof=func あるいは -Mprof=lines の使用は サポートしておりません Microsoft Windows Windows XP は Visual Studio 2013 上の PVF をサポートしていません Windows XP では Visual studio 2010 shell を組み込んだ後に 14.x の PVF XP 版をインストールしてください なお 来年の PGI 2015 では Windows XP Windows Server 2003/2008 はサポートしない予定です Cygwin の emacs エディターを適切に機能させるために CYGWIN 環境変数に対して tty と言う値をセットする必要があります これは emacs を起動するシェルを呼び出す前に セットしておく必要があります しかしながら この設定は PGDBG をコマンドラインのインタフェースである text オプションで起動したときに互換性がないため アボートします 従って この設定の場合は pgdbg text のコマンドを使用できません Windows において cygwin に含まれる vi のバージョンは SHELL 変数に予期しないものが指定されている場合 問題が起きる可能性があります このケースの場合 vi が起動される時 次のようなメッセージを出力します この問題を修復するには SHELL 環境変数に対して cygwin の bin ディレクトリの中のシェルを指定してください ( 例 /bin/bash) E79: Cannot expand wildcards Hit ENTER or type command to continue Win64 上の C++ プログラムの PGI Unified Binary を作成するために -tp x64 オプションを指定するとコンパイルができません これは C++ 用の-tp x64 が Windows プラットフォーム上では まだ サポートされていないためです Windows 上で デバッギングのためにビルドされたランタイム ライブラリ ( 例 msvcrtd と libcmtd) は PGI Workstation には含まれていません デバッグ用途のために -g オプションを付けてコンパイルするとき PGI ランタイム ライブラリと Microsoft ランタイム ライブラリの両方の標準的な non-debug バージョンが いつも使用されます この制約は アプリケーションコードのデバッギングに影響しません 以下は Windows と PGDBG に係る問題 制限事項となります Windows プラットフォーム上の PGDBG において 一つのプロックである システムコール を超えてシングル ステップ実行したとき Windows は stepi/nexti の動作をタイムアウトします これを改善する方法に関しては オンライン の FAQ をご参照ください 以下は Windows と PGPROF に係る問題 制限事項となります PGI ランタイム ライブラリ DLLs と共に -Mprof を使用しないでください プロファイリングのた 16

19 めの実行モジュールを構築するためには スタティック ライブラリを使用してください なお Windows 上では基本的に Bdynamic を使用しない限り スタティック ライブラリがデフォルトとなります 4.3 PGDBG に関する問題 PGDBG-.so や.dll 等の shared ライブラリは そのライブラリの中に含まれるコードがブレークポイントとしてセットされる前にロードされていなければなりません シェアード ライブラリをロードする際に PGDBG 内の問題により MPICH-1 のデバッギングにおいて rank0 のプロセス以外のプロセスのブレークポイントが無視されます これは ランダムなアドレスを有効にするシェアード ライブラリのローディングを行っている時に生じます PGDBG 64bit の Unified Binaries( 一つ以上の -tp ターゲットを指定して構築されたモジュール ) のデバッギングは フルにサポートされません いくつかのサブプログラムの名前が unified binaries を生成する過程で変更されています PGDBG は アプリケーションのソースコード内で使用されているプログラム名とこれら変更された名前との間の変換を行いません デバッグにおいては Unified Binaries 生成オプションを付けずに native なプロセッサターゲットで実行モジュールを生成してください あるいは Unified Binaries のデバッグを行う方法に関しては に詳細な情報がありますので ご参照下さい 4.4 PGPROF に関する問題 pgcollect を使ったアクセラレータのプロファイリングは PGI 2014 では実施できません pgcollect を使ってプロファイルされた PGI Accelerator ならびに OpenACC プログラムは GPU に関連した性能データを生成しません この機能は 今後のリリースで改善されるかもしれません これに対する代替策として 別の PGI_ACC_TIME 環境変数を 1 にセットして実行すると 簡易プロファイル情報が stdout に出力されます なお CUDA Fortran プロファイリングは 従来通り CUDA Fortran プログラムに対してこの機能を有します gprof スタイルのプロファイリング機能 (-pg) を使用してコンパイル リンクしたプログラムは Linux カーネルのシステム上でセグメンテーション フォールトが生じます マルチスレッドのサンプリングベースのプロファイル機能 (gprof スタイルのプロファイリング :-pg あるいは -Mprof=time オプション ) でレポートされる時間は マスタ スレッドだけのものとなっています 一方 PGI 形式のプロファイリング (-Mprof=lines func) あるいは pgcollect は 個々のスレッドあるいはプロセスの時間データを個別に取得するために使用できます 4.5 CUDA Fortran Toolkit に関する制限事項 問題 CUDA 5.0 Toolkit は PGI 2014(PGI14.1 以降 ) におけるデフォルトとしてセットされます CUDA 5.0Toolkit を使用する場合 最初に CUDA 5.0 以上のドライバーを実装してください CUDA 5.5 toolkit を使用するためには コマンドラインで -ta=tesla:cuda5.5 オプションを使用するか もしくは siterc ファイルの中に set CUDAVERSION=5.5 を定義することで使用できます pgaccelinfo コマンドは その出力の 1 行目に 現在実装されている CUDA ドライバーのバージョン名を出力します For a 5.5 driver: CUDA Driver Version OpenACC に関する制限事項 問題 ここでは OpenACC ディレクティブに関する制限事項を記します 17

20 PGI は 以下の機能に関しては今後のリリースでサポートする予定です なお AMD Radeon 用の分離コンパイルと外部変数の使用等の機能は AMD の OpenCL が 2.0 に準拠するまで その機能の実装は延期されます (OpenCL 2.0 の機能がなければ実装出来ない ) 以下は ACC routine ディレクティブの制約事項です routine ディレクティブは C++ では まだサポートしていません routine ディレクティブは AMD Radeon 上では制約事項が存在します また Radeon 上における分離コンパイルは サポートされていません (-ta=tesla,rdc と同等なものはまだサポートされていない ) routine ディレクティブ上の bind 節は まだサポートされていません routine ディレクティブ上の nohost 節は まだサポートされていません 外部変数 (extern variables) は acc routine 手続きでは使用できない場合があります 値を返す関数は acc routine ではサポートされていません acc routine を有するプロシジャー内のリダクションは フルにサポートされていません Fortran 形状引継ぎ引数は まだサポートされていません 以下は Cluase( 節 ) の制約事項です OpenACC ディレクティブの Wait clause は サポートされていません wait ディレクティブの async clause は サポートされていません device_type clause は まだ 任意のディレクティブ上でサポートされていません 4.7 修正事項 多くの問題が PGI 2014 で修正されました TPR(Technical Problem Report) やその詳細については をご覧下さい 解決した各問題のサマリーを記しております なお 文中で使用されている商品名 名称は 各社の商標あるいは登録商標です 以上 18