在異構計算系統上進行的并行計算通常稱為異構計算。異構計算技術從80年代中期產生，由于它能經濟有效地獲取高性能計算能力、可擴展性好、計算資源利用率高、發展潛力巨大，目前已成為并行/分布計算領域中的研究熱點之一。
目前，異構計算在學術界與工程界獲得了廣泛關注，為了滿足廣大讀者與會員的學習需求，電子技術應用編輯部特于2015年9月12日，舉辦了主題為“基于OpenCL環境的FPGA與GPU高效計算方法” 的技術交流活動，本期Tech-Workshop圍繞異構計算在OpenCL、FPGA方面的最新進展展開。
開啟異構計算的新一片藍海
來自北京科技大學計算機系李建江指出，異構計算近年來得到更多關注，主要是因為通過提升CPU時鐘頻率和內核數量而提高計算能力的傳統方式遇到了散熱和能耗瓶頸。而與此同時，GPU等專用計算單元雖然工作頻率較低，具有更多的內核數和并行計算能力，總體性能-芯片面積比和性能-功耗比都很高，卻遠遠沒有得到充分利用。
目前異構并行計算向著以下幾個方向發展：（1）集群計算。這是傳統高性能計算的領域。但是今天高性能計算已經演變成了異構并行計算的一部分，越來越多的高性能計算集群使用GPU、MIC、FPGA等。
（2）單機計算。推動單機計算向異構并行計算發展的主要動力是游戲、計算機輔助設計等，而主要表現是GPU+CPU的異構計算。（3）移動計算。近幾年發展表明，人們對手機的需求比對PC的需求更大。目前幾乎所有的移動芯片解決方案都是異構的，除了有CPU、GPU之外，還有視頻編解碼單元、音頻處理單元。傾向于把更多工作內容轉移到手機上，但是為了保證續航時間，移動處理器的設計一開始就不是以高性能為目標，這使得要在移動處理器上獲取高性能是比較困難的。（4）嵌入式計算。在一些惡劣工作環境下，只有DSP和FPGA能夠滿足要求。
基于FPGA的異構計算系統
據電子科技大學黃樂天指出，FPGA因其強大的運算能力成為了眾多高性能應用的最佳選擇,但其傳統的開發方法存在門檻高、周期長等眾多不足。OpenCL作為跨平臺的開發語言,為FPGA提供了一種全新的開發方法.此方法開發周期短、抽象層次高、可移植性強,彌補了傳統開發方式的不足。
黃樂天表示，以華爾街各大銀行為代表的金融公司和谷歌、百度、騰訊等為代表互聯網公司均已開始構建以基于FPGA并采用OpenCL為開發手段的新型高能效異構計算平臺。基于FPGA的異構計算系統方案相比于其它競爭方案具備更高的能量利用效率，有望成為未來構建高性能計算平臺的主流方案。
OpenCL與異構計算
AMD（中國）異構計算技術總監楚含進從處理器的演進著眼，通過詳盡得分析，得出一個結論，即基于統一編程模型的異構系統(HSA)會改變SOC的設計。而OpenCL作為GPU編程語言的重要選擇之一，具 有多個優勢，比如可適用于多種設備平臺（CPU、GPU、MIC等）；性能良好；與底層語言相比更易于理解等，是搭建異構系統的最佳選擇。
楚含進還指出，人工智能的興起為異構架構計算處理大數據帶來契機。從虛擬現實到現實生活，利用人工智能算法處理互聯網大數據是一個不可避免要解決的問題。而這就要求系統具有強大的并行計算能力和內存吞吐量。所以，在傳統高性能計算領域，越來越多的對于性能有很高要求的開發人員選擇了OpenCL開完成他們的設計。而AMD通過異構開發技術社區（http://hc.csdn.net）、技術沙龍、培訓以及與高校合作等多種方式，積極推動異構計算與OpenCL在中國的發展與普及。
