เร่งความเร็วเวิร์กโหลด HPC บนสถาปัตยกรรมที่หลากหลาย
หลายธุรกิจกำลังยกระดับงานด้าน Big Data และการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยระบบ HPC ที่กระจายกระบวนการคำนวณผลไปยังโหนดจำนวนมาก โดยรันเวิร์กโหลดแบบขนานเพื่อเร่งผลลัพธ์ให้ได้เร็วขึ้น
การปรับซอฟต์แวร์ให้ทำงานบนคลัสเตอร์ HPC และการเขียนโปรแกรมสำหรับการคำนวณผลแบบขนานสมรรถนะสูงอย่างมีประสิทธิภาพอาจมีความซับซ้อน และต้องใช้เวลาอย่างมากจากนักพัฒนาอย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้สามารถย่นระยะเวลาได้อย่างมากเมื่อใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม
ในขณะเดียวกัน นักพัฒนาจำเป็นต้องเร่งเวิร์กโหลดเฉพาะทางผ่านสถาปัตยกรรมที่หลากหลาย ทั้ง CPU ควบคู่กับตัวเร่งความเร็วอย่าง GPU และ FPGAในขณะเดียวกัน พวกเขายังต้องเผชิญกับอุปสรรคที่ใช้เวลาและมีต้นทุนสูงหลายประการ ในการทำให้ซอฟต์แวร์สามารถทำงานได้กับฮาร์ดแวร์หลากหลายประเภทและโมเดลการคำนวณผลที่หลากหลายมากที่สุด
เพื่อช่วยแก้ไขความท้าทายเหล่านี้ Intel มีเครื่องมือและทรัพยากร HPC หลายรายการที่ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันข้ามสถาปัตยกรรมที่ปรับแต่งสำหรับการคำนวณผลแบบขนานประสิทธิภาพสูงได้ทั้งหมดถูกออกแบบบนพื้นฐานของ oneAPI ซึ่งเป็นโมเดลการเขียนโปรแกรมแบบเปิด อิงตามมาตรฐาน และรองรับการทำงานข้ามสถาปัตยกรรม
Intel® oneAPI Toolkit: พัฒนาและปรับแต่งแอปพลิเคชัน HPC บน CPU และ GPU
นักพัฒนาสามารถพัฒนา วิเคราะห์ ปรับแต่ง และปรับขยายแอปพลิเคชัน HPC บนสถาปัตยกรรมหลากหลายประเภทได้ง่ายขึ้นด้วย Intel® oneAPI Toolkit ทรัพยากรเหล่านี้ประกอบด้วยเทคนิคขั้นสูงล่าสุดด้านการเวกเตอร์ไรซ์ การทำงานแบบมัลติเธรด การคำนวณผลแบบขนานหลายโหนด และการเพิ่มประสิทธิภาพหน่วยความจำ เพื่อช่วยให้คุณพัฒนาซอฟต์แวร์ที่พร้อมสำหรับ HPC ได้ง่ายยิ่งขึ้น
คุณสามารถทำอะไรได้บ้างกับ Intel® oneAPI Toolkit
| พัฒนา | วิเคราะห์ | ปรับขยาย |
|---|---|---|
| ลดความซับซ้อนในการนำซอฟต์แวร์ HPC ไปใช้งานบน CPU, GPU และตัวเร่งความเร็ว ด้วยเทคโนโลยีคอมไพเลอร์และไลบรารีชั้นนำของอุตสาหกรรมจาก Intel | ประเมินประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันของคุณได้อย่างรวดเร็ว เข้าใจว่าการใช้ทรัพยากรส่งผลต่อโค้ดของคุณอย่างไร และระบุจุดที่สามารถปรับแต่งได้ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่รวดเร็วยิ่งขึ้นบนสถาปัตยกรรมที่หลากหลาย | นำแอปพลิเคชันและโซลูชันไปใช้งานบนระบบการคำนวณผลแบบหน่วยความจำร่วมและหน่วยความจำแบบกระจาย (เช่น คลัสเตอร์) โดยใช้ไลบรารี MPI ที่ขับเคลื่อนด้วยมาตรฐานและเบนช์มาร์กที่มีมาให้ |
ส่วนประกอบของ Intel® oneAPI Toolkit
-
Intel® oneAPI DPC++/C++ Compiler: คอมไพล์และปรับแต่งโค้ด C++ และ SYCL สำหรับสถาปัตยกรรมเป้าหมายทั้ง CPU และ GPU (โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon®, Intel® Core™ พร้อมกราฟิกโปรเซสเซอร์ Intel® และ GPU สถาปัตยกรรม Intel® Xe)
-
Intel® Fortran Compiler: คอมไพเลอร์ Fortran สมัยใหม่สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความสำคัญด้านประสิทธิภาพสูงบน CPU และ GPU
-
Intel® oneAPI Math Kernel Library: เพิ่มความเร็วให้กับรูทีนการประมวลผลทางคณิตศาสตร์ รวมถึงพีชคณิตเมทริกซ์ การแปลงฟูเรียร์แบบเร็ว (FFT) และคณิตศาสตร์เวกเตอร์
-
Intel® oneAPI Deep Neural Network Library (oneDNN): พัฒนาโครงข่ายประสาทเทียมที่มีความเร็วสูงบน CPU และ GPU ของ Intel ด้วยบล็อกการสร้างที่ปรับแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
-
Intel® MPI Library: การใช้งานมาตรฐาน MPI ประสิทธิภาพสูงสำหรับการสร้างและปรับขยายแอปพลิเคชันแบบกระจายข้ามโหนดและคลัสเตอร์
-
Intel® oneAPI Data Analytics Library (oneDAL): เพิ่มประสิทธิภาพการเรียนรู้ของเครื่องและการวิเคราะห์ข้อมูล
-
Intel® SHMEM: ปรับใช้การเขียนโปรแกรมแบบ Partitioned Global Address Space (PGAS) สำหรับการดำเนินงานที่เริ่มต้นจากโฮสต์และอุปกรณ์
- Intel® VTune™ Profiler: ค้นหาและปรับปรุงคอขวดด้านประสิทธิภาพบนระบบ CPU และ GPU
HPC พร้อมเฟรมเวิร์ก AI และ Big Data
สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องมือสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันและเฟรมเวิร์ก AI โปรดไปที่ https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/topic-technology/ai-pc/overview.html
ซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ส
oneAPI สร้างขึ้นบนมาตรฐานแบบเปิดของอุตสาหกรรมเมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ในการพัฒนาแอปพลิเคชัน HPC คุณสามารถหลีกเลี่ยงการผูกติดกับโค้ดโปรแกรมแบบกรรมสิทธิ์ และเพิ่มโอกาสทางธุรกิจให้สูงสุดเป็นแนวทางแบบเปิดสำหรับซอฟต์แวร์ HPC และการปรับแต่งประสิทธิภาพ HPC
ด้วย Intel® oneAPI Toolkit ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ oneAPI คุณสามารถมั่นใจได้ว่าโซลูชันของคุณสามารถทำงานร่วมกันได้ตามมาตรฐาน HPC รวมถึง C/C++, Fortran, Python, OpenMP และ MPI เพื่อการผสานรวมกับโค้ดเดิมได้อย่างง่ายดายคุณจะสามารถมั่นใจได้ว่าโซลูชันของคุณมีความยืดหยุ่นเพียงพอสำหรับการปรับใช้บนสถาปัตยกรรมและโมเดลการคำนวณผลที่หลากหลาย
นอกจากนี้ Intel ยังเป็นสมาชิกของชุมชน OpenHPCOpenHPC ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์แพลตฟอร์ม HPC แบบโอเพนซอร์สสำหรับระบบที่ใช้สถาปัตยกรรม Intel® ช่วยให้การติดตั้งและการจัดการระบบ HPC ง่ายขึ้น โดยลดภาระในการผสานรวมและการตรวจสอบความถูกต้องที่จำเป็นสำหรับการรันสแต็กซอฟต์แวร์ HPC
Intel สนับสนุน Unified Acceleration (UXL) Foundation ซึ่งเป็นโครงการภายใต้ Linux Foundation ที่มุ่งผลักดันมาตรฐานแบบเปิดและซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ส เพื่อรองรับการเขียนโปรแกรมประสิทธิภาพสูงแบบพกพาข้าม CPU, GPU และตัวเร่งความเร็วอื่น ๆUXL สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ oneAPI Specification และโครงการของชุมชน เพื่อรองรับการเร่งความเร็วแบบข้ามผู้ผลิตสำหรับเวิร์กโหลด HPC และ AI โดย Intel มีส่วนร่วมผ่านข้อกำหนดแบบเปิดและการพัฒนาโอเพนซอร์สแบบต้นทางเรียนรู้เพิ่มเติม:
เริ่มต้นใช้งาน
เลือกเส้นทางที่ชาญฉลาดสู่การเขียนโปรแกรม HPC แบบเร่งความเร็วเข้าถึงIntel® oneAPI Toolkit