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3.1 OPENCL
A evolução das CPUs e GPUs e a utilização destes processadores em sistemas
computacionais paralelos trazem a necessidade de prover um modelo de programação que
possa ser adequadamente utilizado para o desenvolvimento em plataformas heterogêneas. O
modelo de programação OpenCL (Open Computing Language) surge para suprir esta
necessidade. Desenvolvido pelo Grupo Khronos, é um padrão aberto para programação
paralela de propósito geral para CPUs, GPUs ou outros processadores. Desta forma, os
desenvolvedores têm acesso a plataformas heterogêneas de modo portátil e eficiente
(KHRONOS GROUP, 2011).
O Grupo (2011) ainda define o padrão OpenCL como um framework que inclui uma
API para coordenação de processamento paralelo entre processadores heterogêneos, uma
linguagem de programação e um sistema runtime para o desenvolvimento de aplicações. O
framework, entre outras características, suporta modelos de programação paralela baseados
em paralelismo de dados ou de tarefas, e interopera de maneira eficiente com outras APIs
gráficas, como OpenGL. O modelo de processamento é ilustrado pela Figura 13, onde
múltiplos dispositivos (devices) OpenCL são conectados a um hospedeiro (host). Os
dispositivos são divididos em unidades computacionais (compute units), as quais, por sua vez,
são divididas em elementos de processamento (processing elements).
Figura 13 – Modelo de processamento OpenCL
Fonte: Khronos Group (2011, p. 22).
A execução de um programa OpenCL ocorre em duas partes: os kernels são
executados nos dispositivos e o programa host é executado no hospedeiro. A aplicação envia
comandos do hospedeiro para executar tarefas nos elementos de processamento de um
dispositivo (KHRONOS GROUP, 2011).