High Performance Fortran

High Performance Fortran или HPF — это расширение языка Fortran 90 для параллельных вычислительных систем. В текст, написанный на обычном FORTRAN, вставляются директивы, которые с точки зрения FORTRAN являются комментариями. В директивах, в конечном счете, содержатся указания, как данные и операции над ними должны быть распределены по ОЗУ и процессорам.

Главной целью при проектировании HPF было сформулировать такой язык, который позволил бы получить наивысшую производительность на параллельных компьютерах, и который бы не ограничивал переносимость программ.

Расширения HPF затрагивают следующие стороны FORTRAN:

• директивы. Директивы являются комментариями, которые предлагают компилятору стратегию реализации программы. Они воздействуют на производительность программы, но не изменяют вычисляемый ею результат
• синтаксис. Введен оператор FORALL и несколько встроенных функций. Они определены как языковые конструкции, а не как комментарии, поскольку они влияют на интерпретацию программы
• библиотечные процедуры. HPF библиотека стандартных функций включает ряд подпрограмм, которые необходимы для высоко эффективных вычислений, Это дополнительные функции редукции, префиксные и суффиксные функции, функции сортировки.
• изменения и ограничения языка. Введены ограничения на динамическое выделение памяти и на манипулирование

Достоинства HPF:

• автоматизируется работа по распараллеливанию
• в тексте четко разделены действия, составляющие алгоритм, и действия по его оптимизации; запись алгоритма не теряет наглядности
• обратная совместимость со стандартным Fortran 90
• директивы HPF влияют не на результат работы, а только на скорость его получения, то есть, не способны превратить работающую программу в неработающую

Первые встречи HPF форума (High Performance Fortran Forum — HPFF), объединившего более 40 организаций, происходили в интервале с марта 1992 по март 1993. обсуждались проблемы написания и трансляции программ с параллелизмом данных. Форум определил набор расширений языка FORTRAN, названный Высоко Производительным Фортраном (High Performance Fortran или HPF) версии 1.0. Вторая серия встреч форума HPFF состоялась в период с апреля 1994 по октябрь 1994. Обсуждались предложения по корректировке версии 1.0. Были проанализированы предложения пользователей по дальнейшим изменениям в HPF. Окончательный отчет форума, определивший HPF версии 1.1, был принят 11 ноября 1994. На данный момент принят HPF версии 2.