安裝 OpenCL 程式框架 (一)：pocl (修訂)

前文〝安裝 OpenCL 程式框架 (五)：AMD CPU〞的安裝步驟因 AMD 未再更新其 CPU 的 OpenCL 程式框架，恐影響 OpenCL 之效能，故擬採用 pocl 的 OpenCL 程式框架。參考〝安裝 OpenCL 程式框架 (一)：pocl〞安裝完成後，開始測試，

[SiB@A10-R7 ~]$ ./Hello_All_OpenCL
There are 2 platforms in this system.
1.Clover, OpenCL 1.1 Mesa 17.3.6, 1 device.
  1-1.[GPU] AMD KAVERI (DRM 2.50.0 / 4.15.9-300.fc27.x86_64, LLVM 5.0.1), 17.3.6, 8 Compute Units, 866 MHz.
            OpenCL 1.1 Mesa 17.3.6, OpenCL C 1.1 (1.1), 64-bit Little-Endian.
            Computed '1000000/1000000' correct values!  (  0.306309 us)
2.Portable Computing Language, OpenCL 1.2 pocl 0.15-pre, LLVM 5.0.0, 1 device.
  2-1.[CPU] pthread-AMD A10-7890K Radeon R7, 12 Compute Cores 4C+8G, 0.15-pre, 4 Compute Units, 4100 MHz.
            OpenCL 1.2 pocl HSTR: pthread-x86_64-unknown-linux-gnu-haswell, OpenCL C 1.2 pocl(1.2), 64-bit Little-Endian.
1 error generated.
Error: Failed to build program executable! (-11)
error: <built-in>:2:10: '/usr/lib64/clang/5.0.0/include/opencl-c.h' file not found

安裝 OpenCL 程式框架 (六)：Intel GPU 和 CPU 並用 (OpenCL 2.0)

Intel 提供 Linux 的 OpenCL 2.0 GPU/CPU 驅動程式，不過只限在第五～七代的 Core 處理器才可以用，當然得試試看。網頁上除了提供 OpenCL 驅動程式外，也有 OpenCL SDK 可下載。不過，因為想與其它支援 OpenCL 的顯示卡混用，就只安裝驅動程式。

一、下載安裝檔，並解壓縮

從 Intel 的官方網頁下載 OpenCL 2.0 驅動程式，檔案名稱為 SRB5.0_linux64.zip。以 unzip 解壓縮到 SRB5.0_linux64 這個目錄，

[SiB@A550V Temp]$ unzip -d SRB5.0_linux64 SRB5.0_linux64.zip

安裝 OpenCL 程式框架 (七)：AMD GPU - Mesa

在前文〝安裝 OpenCL 程式框架 (五)：AMD CPU〞中提到，AMD 提供的顯示卡驅動程式都沒有支援 OpenCL 程式框架（至少在最近幾版的 Fedora 中是如此），只有 CPU 可以測試 OpenCL。
　　最近在一個裝載 AMD 的 APU 處理器的電腦中，試著測試 OpenCL 程式框架。其中的 CPU 部份，依前文的步驟可以順利安裝 OpenCL 程式框架。不過，APU 中的 GPU 部份卻無法成功安裝，主要原因是 AMD 提供的驅動程式，不能成功安裝在最近幾版的 Fedora 中。
　　找了一些資料，發現透過社群提供的 Mesa 函式庫，可以提供 OpenCL 程式框架。以下就是整個安裝、測試的整理。

用 Eclipse 寫 OpenCL 的 Hello World 程式

安裝好「OpenCL 程式框架」後，就可以開始寫第一個 OpenCL 的程式了。一些相關發文列在下方，請讀者自行參閱：

• OpenCL 程式框架與 CLInfo
• 為 Eclipse 加上「中文介面」
• 在 Linux 中，用 Eclipse 寫第一個程式 HelloWorld

一、安裝 OpenCL 「標頭檔」

欲開發 OpenCL 需先安裝開發用的「標頭檔 (header file)」，在 Fedora 安裝很簡單，只要下這個命令即可，

[root@Core-i7 ~]# dnf install opencl-headers

接著，就可以開始測試第一個 OpenCL 的 Hello World 範例程式。

應用 OpenCL 加速 Blender 的 Cycles Render (算繪) 運算

Blender 在動畫的生成階段需要大量的運算，而現在電腦多有強大的 GPU，當不使用於顯示時，這些運算能力就浪費掉了。因此，若能利用多餘不用 GPU 運算資源，做為 Blender 運算之用，除了分擔 CPU 負載、加快生成速度外，也可避免 CPU 過熱。
　　既然 Blender 的 OpenCL 相關程式碼還在開發階段，所以使用它時要多一些步驟。方法有二：

一、以「文字命令列」開啟 Blender 的 OpenCL 運算

如果只是測試或生成動畫時才要用 OpenCL 加速運算，開啟「終端機」先設定環境變數『CYCLES_OPENCL_SPLIT_KERNEL_TEST=1』，接著開啟 Blender 即可，命令如下：

[SiB@Core-i7 ~]$ CYCLES_OPENCL_SPLIT_KERNEL_TEST=1 blender

以上述命令開啟的 Blender 就可以設定使用 OpenCL 程式碼，設定方法參考步驟三。

安裝 OpenCL 程式框架 (六)：Intel GPU 和 CPU 並用

當系統中有不只一種支援 OpenCL 程式框架的運算裝置時，使用者可以依需求選擇用何種運算裝置運算。目前的筆記型電腦，除了晶片組提供的顯示晶片外，多配有獨立顯示晶片，也都有支援 OpenCL。如：NVIDIA GPU + Intel GPU。
　　現在的 CPU 也多是多核心，運算時脈也很快，動輒 3 ~ 4 GHz。用多核心的 CPU 來當 OpenCL 的運算裝置，效果應該也不錯。最近嘗試將電腦三個支援 OpenCL 的運算裝置

NVIDIA GPU  +  Intel GPU  +  Intel CPU

全部裝起來，剛開始不是很順利，Intel  GPU 和 CPU 的 OpenCL 框架不能同時安裝，它們的一些設定、目錄會衝突，或被覆蓋，經過一些波折才成功。
　　首先，先來看一下只安裝一種 OpenCL 程式框架時狀況，如下方之步驟一、二之內容：

安裝 OpenCL 程式框架 (五)：AMD CPU

AMD 對 OpenCL 的推廣可說是盡心盡力，筆者目前有的 AMD 顯示卡都沒有支援 OpenCL，只有 CPU 可以測試。AMD 除了 CPU、顯示控制晶片外，還有 APU，試圖結合 CPU 和 GPU 的優點於一身，可惜都沒有平台可測試。
　　根據 AMD 的安裝說明，顯示卡必須先裝妥驅動程式，才可以被 OpenCL 介面使用。以下就將在 AMD CPU 安裝 OpenCL 框架程式的過程整理、記錄如下：

一、下載介面程式及安裝準備

從 AMD 官方網站下載 OpenCL SDK，目前是 3.0 版。這個網頁除了 OpenCL 的發展工具外，也提供很多文件，是不錯的參考來源。

安裝 OpenCL 程式框架 (四)：Intel GPU

Intel 的系統控制晶片組提供了顯示功能，但是早期並沒有提供很完善的 OpenCL 支援，只能透過開源的 Beignet（詳情參考〝安裝 OpenCL 程式框架 (五)：Intel GPU - Beignet〞）。最近幾年 Intel 才開始從硬體上直接支援 OpenCL，當然對應的 OpenCL 程式框也正式釋出。接下來的就是這個程式框架安裝過程的整理、記錄。

一、下載驅動程式及安裝準備

Intel GPU 的 OpenCL 程式框架也是需要安裝特別的套件，由官方的下載點下載，本文以『 OpenCL™ 1.2 Driver for Intel® HD, Iris™, and Iris™ Pro Graphics for Linux (64-bit)』為例，目前的最新版為 intel-opencl-1.2-1.0。
　　假設下載的檔案暫存在 SiB 的家目錄下之 Temp 目錄中，將該下載檔解壓縮，可在 intel-opencl-1.2-1.0-47971 目錄下看到安裝檔，

安裝 OpenCL 程式框架 (三)：Intel CPU

Intel 對 OpenCL 程式框架的支援，先實現在 CPU 上似乎比 GPU 早，應該是因為 CPU 是它的設計強項吧！Intel 在 CPU 的支援上，除了針對一些以大量運算為主的 CPU （如：Xeon、Phi）提供最佳化，對一般 PC 等級的 CPU 也有部份支援。

一、下載 OpenCL 程式框架安裝套件

Intel CPU 的 OpenCL 程式框架是需要安裝特別的套件，由官方的下載點下載，本文以『 OpenCL™ Runtime 15.1 for Intel® Core™ and Intel® Xeon® Processors for Red Hat* and SLES* Linux* (64-bit)』為例，目前的最新版為 opencl runtime 15.1。
　　假設下載的暫存目錄在 SiB 的家目錄下之 Temp 目錄中，將該下載檔解壓縮，可以在 opencl_runtime_15.1_x64_5.0.0.57 目錄下可以看到安裝檔，

安裝 OpenCL 程式框架 (二)：NVIDIA GPU

NVIDIA 在 2007 年 2 月 15 日釋出 CUDA 的 SDK，提供一個開發程式的框架，可使用 GPU 內大量的處理單元以加速程式的執行。在 2008 年 12 月 9 日，NVIDIA 也宣稱將支援 OpenCL 程式框架 。所以，符合 OpenCL 框架所開發的平行運算程式，將可以在多種不同的平台執行。
　　將 NVIDIA 的 OpenCL 程式框架安裝過程，記錄、整理如下：

一、下載驅動程式及安裝準備

NVIDIA 的 OpenCL 程式框架是透過繪圖顯示的驅動程式來支援的，由官方的下載點下載適當的驅動程式。以目前最新版為例，也可以用這個命令下載，

安裝 OpenCL 程式框架 (一)：pocl

要利用 OpenCL 從事大量運算， 一定需要有支援的硬體。但是一開始學習 OpenCL，過程的初期還未能充分發揮效能，就花大錢買硬體並不划算，買便宜的硬體又不一定足夠將來的需求。最好是在不需額外購置硬體的情形下，先學好如何開發 OpenCL 程式，當真正需要開始做大量運算時，再採購適當的硬體較划算。
　　許多新的 CPU 或 VGA 顯示卡，都支援 OpenCL。萬一你只有舊電腦又將如何呢？Linux 社群有人將 PoCL (Portable Computing Language) 納入套件資料庫，讓不想『太早』花錢買硬體、而又想學 OpenCL 程式的使用者可以方便學習。等學好 OpenCL 程式，而真正需要開始運算時，再採購適當的硬體較划算。

一、安裝 PoCL (Portable Computing Language)

由於 PoCL 已經收錄入 Fedora 的套件庫，只要一個命令就可安裝，

OpenCL 程式框架與 CLInfo

最近，因為大量的運算需求；也因為使用的多台電腦之配備都不盡相同，想用一個程式在不同的電腦執行，都可以儘量獲得其運算資源，就想到 OpenCL、再複習一次 OpenCL。利用這次重新接觸 OpenCL 的機會，將 OpenCL 程式框架的安裝做個整理。
　　OpenCL 標準提供一個框架，使得程式可以在 CPU (Central Processing Unit)、GPU (Graphics Processing Unit)、DSP (Digital Signal Processor)、FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) 及其它以硬體加速的處理器執行，無論是『異質 (不同種類)』或『跨平台』。
　　目前試裝過的平台、程式框架整理如下：