Корпорация Intel предлагает инструменты, необходимые разработчикам для того, чтобы упростить и ускорить программирование для приложений высокопроизводительных вычислений, в том числе ИИ, аналитики и программного обеспечения больших данных.
Ускоряйте рабочие нагрузки высокопроизводительных вычислений в разных архитектурах
Многие компании повышают эффективность использования больших данных и аналитики благодаря высокопроизводительным вычислительным системам. Они распределяют процесс вычислений между несколькими узлами для параллельного выполнения рабочих нагрузок с целью более быстрого получения результатов.
Перенос программного обеспечения для работы в кластерах высокопроизводительных вычислительных систем и эффективное программирование параллельных высокопроизводительных вычислений может быть трудной задачей, требующей от разработчиков значительных временных затрат. Однако используя подходящие программные инструменты, этот процесс можно существенно сократить.
В то же время разработчики сталкиваются с растущей потребностью в ускорении специализированных рабочих нагрузок для различных архитектур — центральных процессоров, а также ускорителей, таких как графические процессоры и FPGA. В этом отношении они тратят много времени и средств, стремясь обеспечить работу своего программного обеспечения на максимально широком спектре типов аппаратного обеспечения и компьютерных моделей.
Чтобы решить эти задачи, корпорация Intel предлагает несколько инструментов и ресурсов для высокопроизводительных вычислений, которые помогают разработчикам создавать межархитектурные высокопроизводительные приложения, оптимизированные для параллельных вычислений. Все они разработаны на базе oneAPI, открытой межархитектурной модели программирования на базе стандартов.
Инструменты высокопроизводительных вычислений Intel® oneAPI для разработчиков
Используя инструментарии Intel® oneAPI Base Toolkit и Intel® oneAPI HPC Toolkit, разработчики могут проще создавать, анализировать, оптимизировать и масштабировать приложения высокопроизводительных вычислений в различных типах архитектур. Эти ресурсы включают в себя современные методы векторизации, многопоточности, многоузлового распараллелирования и оптимизации памяти, которые упрощают процесс создания программного обеспечения, готового для высокопроизводительных вычислений.
Какие задачи позволяет решать инструментарий Intel® oneAPI HPC Toolkit
| Сборка | Анализ | Масштабирование |
|---|---|---|
| Упростите внедрение программного обеспечения для высокопроизводительных вычислений на центральных процессорах и ускорителях благодаря ведущей в отрасли технологии компилирования и библиотекам Intel®. | Быстро оцените эффективность вашего приложения, а также то, как степень использования ресурсов влияет на код и где ее можно оптимизировать для повышения межархитектурной производительности. | Развертывайте приложения и решения в вычислительных системах с общей и распределенной памятью (таких как кластеры), используя встроенную стандартизированную библиотеку MPI и эталонные тест, анализатор MPI, инструменты настройки кластеров, а также средства проверки работоспособности кластеров. |
Компоненты инструментария Intel® oneAPI HPC Toolkit
- Intel® oneAPI DPC++/C++ Compiler: используйте этот стандартизированный компилятор C++ с поддержкой OpenMP, чтобы реализовать преимущества большего количества ядер и технологий, встроенных в центральные и графические процессоры, а также платформы FPGA Intel® (Intel® Xeon®, процессоры Intel® Core™ с Intel® Processor Graphics, графические процессоры на базе архитектуры Intel® Xe).
- Intel® C++ Compiler Classic: используйте этот стандартизированный компилятор C++ с поддержкой OpenMP, чтобы реализовать преимущества большего количества ядер и технологий, встроенных в центральные и графические процессоры, а также платформы на базе масштабируемых процессоров Intel® Xeon® и процессоров Intel® Core™.
- Intel® Cluster Checker: позволяет убедиться, что компоненты кластера работают слаженно для обеспечения оптимальной производительности, минимизации простоев и сокращения совокупной стоимости владения.
- Intel® Fortran Compiler: используйте этот стандартизированный компилятор Fortran с поддержкой OpenMP для разгрузки центральных и графических процессоров.
- Intel® Fortran Compiler Classic: этот стандартизированный компилятор Fortran включает в себя поддержку OpenMP, обеспечивающую совместимость с существующими рабочими процессами, ориентированными на центральные процессоры.
- Intel® Inspector: находите ошибки в потоках, памяти и энергонезависимой памяти и выполняйте их отладку на ранней стадии проектирования, чтобы избежать затратных проблем в будущем.
- Intel® MPI Library: обеспечивайте гибкую, эффективную и масштабируемую передачу сообщений на архитектуре Intel®.
- Инструментарии Intel® Trace Analyzer и Intel® Trace Collector: отслеживайте поведение приложений MPI во всей среде выполнения.
(Примечание. HPC Toolkit — это дополнение к Intel® oneAPI Base Toolkit, который требуется для полной функциональности.)
Высокопроизводительные вычисления с помощью платформ ИИ и больших данных
Главный сценарий использования высокопроизводительных вычислительных систем — это рабочие нагрузки ИИ и аналитики. Для выполнения задач этим приложениям нужны обширные вычислительные возможности. Хотя приложения ИИ и больших данных обычно выполняются в одноузловых системах, организации все чаще переходят на технологии высокопроизводительных вычислений, чтобы ускорить рабочие процессы и улучшить результаты.
Чтобы ускорить ИИ и аналитику, корпорация Intel предлагает Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit. Этот комплексный пакет предоставляет специалистам по анализу и обработке данных, разработчикам искусственного интеллекта и исследователям инструменты Python и платформы ИИ для ускорения сквозного анализа и обработки данных, а также извлечения аналитики на архитектурах Intel®.
Аналогично HPC Toolkit компоненты AI Analytics Toolkit создаются с помощью библиотек oneAPI для оптимизации низкоуровневых вычислений. Этот инструментарий обеспечивает комплексное и максимальное повышение производительности, от предварительной обработки до машинного обучения, а также совместимость для эффективной разработки моделей.
AI Analytics Toolkit позволяет сделать следующее:
- Обеспечить высокоэффективное обучение по глубинному обучению для центральных и графических процессоров Intel® и интегрировать быструю логическую обработку данных в процесс разработки ИИ благодаря платформам для TensorFlow и PyTorch, предварительно обученным моделям и инструментам с низкой точностью, оптимизированным для технологий Intel®.
- Обеспечить встроенное ускорение для предварительной обработки данных и машинного обучения благодаря пакетам Python, Modin, scikit-learn и XGBoost, требующим высокой вычислительной производительности и оптимизированным для платформ Intel®.
- Получить прямой доступ к аналитике и оптимизации ИИ корпорации Intel для обеспечения бесперебойной работы программного обеспечения.
Программное обеспечение с открытым кодом
oneAPI основывается на открытых отраслевых стандартах. Используя его при разработке приложений высокопроизводительных вычислений, вы можете избежать привязки к частному коду программирования и использовать бизнес-возможности максимально эффективно. Это открытый подход к программному обеспечению и средствам оптимизации для высокопроизводительных вычислительных систем.
Благодаря инструментариям Intel® oneAPI на базе oneAPI можно обеспечить совместимость ваших решений со стандартами высокопроизводительных вычислений, в том числе C/C++, Fortran, Python, OpenMP и MPI для простой интеграции с устаревшим кодом. Это позволит добиться нужной гибкости решений для их развертывания во множестве архитектур и вычислительных моделей.
Кроме того, корпорация Intel — это участник сообщества OpenHPC. OpenHPC представляет собой программное обеспечение платформы высокопроизводительных вычислений с открытым исходным кодом для систем на базе архитектуры Intel®. Оно упрощает установку и контроль высокопроизводительных вычислительных систем за счет упрощения процессов интеграции и подтверждения, необходимых для запуска программного комплекса высокопроизводительных вычислений.
Начать
Вступите на разумный путь ускоренного программирования высокопроизводительных вычислений. Получите доступ к нашим бесплатным инструментариям, загрузив или используя их в Intel® DevCloud: