Программное обеспечение для высокопроизводительных вычислений и программирование

Ускорьте разработку и оптимизируйте производительность с помощью высокопроизводительных вычислительных систем на базе архитектуры Intel®.

Программное обеспечение для высокопроизводительных вычислений и программирование с Intel

  • Корпорация Intel предлагает первоклассные компиляторы, библиотеки оптимизации производительности и аналитические инструменты, которые помогут ускорить разработку приложений для высокопроизводительных вычислений.

  • Общие микроинфраструктуры, оптимизированные для архитектуры Intel®, помогают сократить объем работ при разработке решений ИИ и приложений для обработки больших данных.

  • Корпорация Intel предлагает специализированный инструментарий для высокопроизводительных и высококачественных решений виртуализации на кластерах HPC на базе процессоров Intel® Xeon® Scalable.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Повышение производительности приложений для высокопроизводительных вычислений помогает ускорить окупаемость инвестиций в инфраструктуру высокопроизводительных вычислительных систем. Корпорация Intel предлагает широкий выбор программных инструментов, которые помогут разработчикам оптимизировать приложения и программное обеспечение для высокопроизводительных вычислительных систем, включая инфраструктуры ИИ и анализа данных на базе архитектуры Intel®.

ПО и инструменты для HPC

При разработке приложений для высокопроизводительных вычислений разработчики и специалисты по высокопроизводительным вычислительным системам стремятся максимально эффективно использовать доступные вычислительные мощности. Программное обеспечение и инструменты Intel® обеспечивают высокую производительность программирования и помогают ускорить разработку приложений на всех уровнях от периферии до облака.

Intel® Parallel Studio XE

Intel® Parallel Studio XE — это набор инструментов, призванный помочь разработчикам устранить узкие места в производительности и упростить создание высокопроизводительных параллельных приложений для суперкомпьютеров с ИИ. Этот набор помогает разработчикам применять новейшие методики в области векторизации, многопоточности и параллелизма в разных режимах и оптимизации памяти. Разработчики могут выбрать любой нужный уровень поддержки с тремя вариантами комплектации (Composer, Professional и Cluster).

Composer Edition
Выпуск Intel® Parallel Studio XE Composer Edition включает современные компиляторы, библиотеки оптимизации производительности, параллельные модели и высокопроизводительные решения Python*. К ним относятся:

  • Компилятор Intel® C++ Compiler позволяет создавать код, использующий преимущества большого количества ядер и встроенных технологий в платформах на базе процессоров Intel®.
  • Компилятор Intel® Fortran Compiler позволяет создавать высокопроизводительные приложения за счет генерирования оптимизированного кода для процессоров Intel® Xeon® Scalable и Intel® Core™.
  • Дистрибутив Intel® для Python* помогает разработчикам ускорять приложения Python* и базовые вычислительные пакеты с минимальными изменениями кода.
  • Библиотека Intel® Math Kernel Library (Intel® MKL) — это готовая математическая библиотека, помогающая ускорить процедуры разработки и повысить производительность приложений. Эта библиотека помогает оптимизировать код для каждого семейства процессоров Intel® с минимумом затрат усилий для будущих поколений процессоров.
  • Библиотека Intel® Data Analytics Acceleration Library (Intel® DAAL) помогает ускорить разработку высокопроизводительных приложений для изучения данных. Эта библиотека помогает приложениям быстрее составлять более качественные прогнозы и анализировать большие наборы данных, используя доступные вычислительные ресурсы.
  • Библиотека Intel® Integrated Performance Primitives (Intel® IPP) включает готовые функции для целевых областей, оптимизированные для разнообразных архитектур Intel®.
  • Библиотека Intel® Threading Building Blocks (Intel® TBB) — это популярная библиотека C++ для параллельного программирования в общей памяти и гетерогенных вычислений (программирование для внутренних узлов с распределенной памятью).

Professional Edition
Выпуск Intel® Parallel Studio XE Professional Edition содержит все то же самое, что и выпуск Composer Edition, а также профилировщик производительности, мастер векторизации, мастер потоков и средства отладки памяти и потоков.

  • Intel® Advisor дает разработчикам инструменты для построения многопоточного векторного кода, использующего возможности аппаратного обеспечения Intel®. Intel® Advisor входит в состав Intel® Parallel Studio XE и Intel® System Studio.
  • Intel® Inspector помогает разработчикам производить поиск и отладку ошибок потоков, памяти и энергонезависимой памяти. Устранение этих ошибок на раннем этапе разработки приложения помогает избежать дорогостоящих ошибок впоследствии.
  • Инструмент Intel® VTune™ Amplifier использует расширенные методики выборки и профилирования для анализа кода и предоставления аналитических данных для оптимизации производительности. Этот инструмент собирает данные профилирования и упрощает их анализ и интерпретацию.

Выпуск Cluster Edition
В выпуск Intel® Parallel Studio XE Cluster Edition добавлены возможности горизонтального масштабирования с добавлением узлов и включены библиотека Intel® MPI, средства профилирования MPI и инструмент для расширенной диагностики кластера.

  • Библиотека Intel® MPI Library — это библиотека передачи сообщений, поддерживающая различные инфраструктуры связи и повышающие производительность распределенных приложений за счет реализации спецификации MPICH с открытым исходным кодом. Разработчики могут создавать и тестировать сложные приложения на высокопроизводительных вычислительных кластерах на базе процессоров Intel®.
  • Инструмент Intel® Trace Analyzer and Collector с графическим интерфейсом помогает разработчикам понять поведение приложения MPI во время его работы. Этот инструмент входит в состав Intel® Parallel Studio XE.
  • Инструмент Intel® Cluster Checker повышает надежность и производительность высокопроизводительных вычислительных кластеров на базе процессоров Intel®, проверяя оптимальную совместную работу компонентов кластера. Это помогает устранить простои и повысить продуктивность, а также сократить общую стоимость владения.

Программное обеспечение Intel®, инструменты и микроинфраструктуры для высокопроизводительных вычислительных систем помогают ускорить разработку приложений на всех уровнях от периферии до облака.

ИИ и микроинфраструктуры больших данных

Оптимизированные микроинфраструктуры Intel для глубокого обучения и обработки больших данных помогают повысить производительность высокопроизводительных вычислительных систем и при этом сократить объем работы для разработчиков и ученых, изучающих данные.

Средства оптимизации Intel для систем глубокого обучения
Средство оптимизации Intel® для TensorFlow* обеспечивает оптимизацию популярной системы глубокого обучения TensorFlow с открытым исходным кодом для процессоров Intel® Xeon® Scalable. Это помогает аналитикам данных и пользователям высокопроизводительных вычислительных систем решать новые бизнес-задачи и проводить научные исследования.

Средство оптимизации Intel® для Caffe* повышает производительность популярной системы Caffe на процессорах Intel®. Caffe — это система глубокого обучения, запускаемая на высокопроизводительных вычислительных кластерах для реализации решений искусственного интеллекта.

Средство оптимизации Intel для систем обработки больших данных
Программные средства Intel® для систем обработки больших данных и аналитики помогают быстро и легко запускать приложения на высокопроизводительных вычислительных системах. Средства оптимизации инструментов и методик Intel для больших данных поддерживают такие популярные системы как Apache Hadoop и Apache Spark.

Унифицированное программирование с помощью продукции OneAPI

Рабочие задачи становятся все более разнообразными, и никакая одна конкретная архитектура не подорйдет абсолютно для всех случаев. Для оптимизации производительности системным архтекторам необходима возможность выбирать из разнообразных скалярных, векторных, матричных и пространственных (SVMS) архитектур на уровне ЦП, ГП, ускорителя и FPGA.

Продукты Intel® oneAPI обеспечивают необходимые инструменты для развертывания приложений и решений на разных архитектурах SVMS. Входящие в их состав дополнительные инструментарии (базовый и специальные дополнения) упрощают программирование и помогают разработчикам повысить эффективность работы и лучше внедрять инновации.

Инструментарий Intel® oneAPI Base Toolkit (базовый набор)
Инструментарий Intel® oneAPI Base Toolkit (базовый набор) — это основной набор инструментов и библиотек для создания и развертывания высокопроизводительных приложений, ориентированных на работу с данными, в разных архитектурах. В него входит язык Data Parallel C++ (DPC++), представляющий собой производный язык от C++ со следующими особенностями:

  • Возможность многократного использования кода для разных аппаратных компонентов (ЦП, ГП и FPGA)
  • Возможность индивидуальной отладки под отдельные ускорители
  • Библиотеки для конкретных областей и дистрибутив Intel® для Python* для точечного ускорения в разных архитектурах
  • Функции расширенного профилирования, помощь в разработке, инструменты отладки

Инструментарий Intel® oneAPI HPC Toolkit (набор HPC)
Создавайте быстрые и масштабируемые приложения. Инструументарий Intel® oneAPI HPC Toolkit помогает разработчикам создавать, анализировать, оптимизировать и масштабировать приложения для высокопроизводительных вычислительных систем, используя новейшие методики векторизации, многопоточности, параллельной работы в разных узлах и оптимизации памяти.

Инструментарий Intel® oneAPI DL Framework Developer Toolkit (DLFD Kit)
Разрабатывайте новые или модифицируйте существующие системы глубокого обучения, используя общие API с инструментарием Intel® oneAPI DL Framework Developer Toolkit. Оптимизируйте их работу для высокой производительности на процессорах и графических процессорах Intel® для распределенной обработки на одном или нескольких узлах.

Инструментарий Intel® oneAPI IoT Toolkit (IoT Kit)
Инструментарий Intel® oneAPI IoT Toolkit предназначен для разработчиков, которые хотят ускорить разработку умных сетевых устройств для здравоохранения, умного дома, авиакосмической отрасли, обороны и т. д.

Инструментарий Intel® oneAPI Rendering Toolkit (Render Kit)
Инструментарий Intel® oneAPI Rendering Toolkit обеспечивает библиотеки с открытым исходным кодом для обеспечения производительности и качества визуализации. Эта гибкая альтернатива выделенным графическим ускорителям сокращает сложность кода и смягчает ограничения ввода/вывода. Инструментарий оптимизриован для процессоров Intel® Xeon® Scalable и поддерживает использование больших данных на платформах любого масштаба, включая высокопроизводительные вычислительные кластеры. Инструментарий содержит следующие компоненты:

  • Intel® Embree, набор высокопроизводительных ядер трассировки лучей, помогающий повысить производительность приложений для рендеринга в фотографическом качестве на процессорах Intel®.
  • Intel® OSPRay, масштабируемая и мультиплатформенная система трассировки лучей с открытым исходным кодом для визуализации на процессорах Intel®.
  • Intel® OpenSWR, низкоуровневая библиотека растеризации, выгруженная в проект Mesa OpenGL с открытым исходным кодом, чтобы помочь разработчикам добиться высокой производительности рендеринга в ситуации, когда ГП недоступен или задает слишком большие ограничения.
  • Intel® Open Image Denoise, высокопроизводительная библиотека удаления помех при трассировке лучей (библиотека с открытым исходным кодом).
  • Библиотека Intel® Open Volume Kernel Library (Intel® Open VKL) представляет собой набор вычислительных ядер для повышения производительности приложений объемного рендеринга.

Программное обеспечение с открытым кодом

Корпорация Intel является членом сообщества OpenHPC* в рамках наших обязательств по поддержке программного обеспечения с открытым исходным кодом. OpenHPC* — программное обеспечение платформы высокопроизводительных вычислений с открытым исходным кодом для систем на базе архитектуры Intel®. Упрощает установку высокопроизводительных вычислительных систем и управление ими за счет сокращения затрат на интеграцию и проверку при запуске программного комплекса.

Отказ от ответственности и уведомления

Доступность функций и преимуществ технологий Intel® зависит от конфигурации системы, а для их работы может потребоваться оборудование, программное обеспечение или активация сервисов. Значения производительности могут изменяться в зависимости от конфигурации системы. Ни один продукт или компонент не может обеспечить абсолютную защиту. Проконсультируйтесь с производителем или продавцом системы. Подробная информация также представлена на веб-сайте intel.ru.

Уведомление об оптимизации: компиляторы Intel могут обеспечивать или не обеспечивать для микропроцессоров других производителей такой же или отличный уровень оптимизации микропроцессоров Intel® для всех элементов оптимизации, которые не являются уникальными для микропроцессоров Intel®. В число этих оптимизаций входят наборы команд SSE2, SSSE3 и SSE3, а также другие оптимизации. Корпорация Intel не гарантирует наличие, функциональность или эффективность оптимизаций микропроцессоров других производителей. Оптимизации, зависимые от микропроцессора, в этой продукции предназначены для использования на микропроцессорах Intel®. Некоторые оптимизации, не относящиеся к микроархитектуре Intel®, предназначены для микропроцессоров Intel®. Более подробную информацию по конкретным наборам команд, рассматриваемых в настоящем уведомлении, см. руководства пользователя соответствующей продукции. Редакция уведомления №20110804

Описанные сценарии сокращения затрат приведены в качестве примеров того, как конкретная продукция на базе архитектуры Intel® в указанных обстоятельствах и конфигурациях может повлиять на будущие затраты и обеспечить их снижение. Обстоятельства могут различаться. Корпорация Intel не дает гарантий относительно объемов затрат или их снижения.