一(yī / yì /yí)個(gè)解決方案 四種架構 英特爾oneAPI來(lái)了(le/liǎo)

面向不(bù)斷擴展的(de)多元化計算需求,英特爾提出(chū)了(le/liǎo)全新的(de)産品和(hé / huò)技術戰略,紮根于(yú)六大(dà)技術支柱——制程和(hé / huò)封裝,架構,内存和(hé / huò)存儲,互連,安全,軟件。英特爾将通過橫跨這(zhè)六大(dà)技術的(de)全方位計算創新,驅動計算性能的(de)指數級提升。

針對軟件這(zhè)一(yī / yì /yí)技術支柱,英特爾認爲(wéi / wèi),對于(yú)全新硬件架構的(de)每一(yī / yì /yí)個(gè)數量級的(de)性能提升潛力,軟件能帶來(lái)兩個(gè)數量級的(de)性能提升。對于(yú)開發者來(lái)說(shuō),擁有一(yī / yì /yí)套跨平台的(de)通用軟件工具,對于(yú)獲得性能的(de)指數級擴展至關重要(yào / yāo)。爲(wéi / wèi)此,英特爾于(yú)去年底推出(chū)“oneAPI”項目,以(yǐ)簡化跨CPU、GPU、FPGA、人(rén)工智能和(hé / huò)其它加速器的(de)各種計算引擎的(de)編程開發,并将于(yú)今年第四季度發布開發者測試版本。

日前,英特爾軟件戰略及技術溝通會在(zài)北京召開,英特爾全面介紹了(le/liǎo)多元化計算時(shí)代的(de)技術戰略、深入解讀軟件的(de)産業意義和(hé / huò)戰略布局。


什麽是(shì)英特爾oneAPI?



英特爾架構、圖形與軟件部副總裁Bill Savage介紹oneAPI


據英特爾架構、圖形與軟件部副總裁兼計算性能與開發者産品部門總經理William(Bill) Savage介紹,oneAPI始于(yú)硬件架構,在(zài)數據中心裏面,今天的(de)架構并不(bù)隻局限于(yú)CPU,還包括GPU、FPGA以(yǐ)及專用的(de)AI芯片,這(zhè)些分别對應着标量(Scalar)、矢量(Vector)、矩陣(Matrix)和(hé / huò)空間(Spatial)的(de)不(bù)同計算架構,我們稱之(zhī)爲(wéi / wèi)SVMS架構。

簡單來(lái)說(shuō),英特爾提出(chū)的(de)oneAPI是(shì)一(yī / yì /yí)種統一(yī / yì /yí)的(de)軟件架構,它能夠跨不(bù)同的(de)架構、跨不(bù)同的(de)廠商,包括除英特爾之(zhī)外的(de)其他(tā)硬件廠商。oneAPI可以(yǐ)從軟件層面來(lái)簡化和(hé / huò)統一(yī / yì /yí)标量、矢量、矩陣和(hé / huò)空間的(de)不(bù)同硬件架構。

英特爾oneAPI包含兩部分,第一(yī / yì /yí)部分是(shì)跨架構的(de)編程語言,它是(shì)全新的(de)編程語言,很多不(bù)同的(de)架構以(yǐ)及廠商都可以(yǐ)使用;第二部分是(shì)能夠滿足不(bù)同領域需求的(de)跨架構庫的(de)集合。無論是(shì)這(zhè)種全新的(de)編程語言,還是(shì)架構庫,重點都放在(zài)性能上(shàng),因爲(wéi / wèi)在(zài)數據中心裏面提供全面的(de)性能是(shì)重中之(zhī)重。

William(Bill) Savage表示:“oneAPI既作爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)種規範同時(shí)又是(shì)英特爾的(de)一(yī / yì /yí)種産品,它可以(yǐ)簡化并且統一(yī / yì /yí)跨不(bù)同架構以(yǐ)及不(bù)同廠商之(zhī)間的(de)編程,它是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)鼓勵社區和(hé / huò)行業支持的(de)一(yī / yì /yí)種開放、标準的(de)解決方案,爲(wéi / wèi)大(dà)家提供除了(le/liǎo)英偉達CUDA之(zhī)外的(de)另一(yī / yì /yí)種選項。”


跨架構的(de)編程語言——Data Parallel C++



英特爾架構、圖形與軟件部副總裁兼編譯器與語言部門總經理Alice Chan介紹DPC++


如今,在(zài)數據中心擁有大(dà)量的(de)多元化硬件架構。如果你希望在(zài)這(zhè)樣一(yī / yì /yí)個(gè)多元化的(de)不(bù)同架構中進行編程,必然是(shì)需要(yào / yāo)很多種不(bù)同工具以(yǐ)及不(bù)同語言。這(zhè)就(jiù)意味着在(zài)軟件開發過程中你需要(yào / yāo)多支團隊,他(tā)們各自要(yào / yāo)去學習很多不(bù)同專業的(de)技能,這(zhè)顯然不(bù)是(shì)一(yī / yì /yí)種最高效的(de)軟件開發方式。所以(yǐ)英特爾希望改變這(zhè)種現狀,并不(bù)僅僅是(shì)爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)英特爾自己的(de)硬件去改變,而(ér)是(shì)爲(wéi / wèi)全行業去改變。

英特爾架構、圖形與軟件部副總裁兼編譯器與語言部門總經理Alice Chan表示:“我們這(zhè)個(gè)全新編程語言的(de)目的(de)就(jiù)是(shì)要(yào / yāo)實現跨架構,要(yào / yāo)實現高性能,同時(shí)保證是(shì)開放的(de),針對所有軟件開發者開放,針對所有的(de)硬件廠商開放。”

多元化架構需要(yào / yāo)全新的(de)編程語言,現有的(de)C++、MATLAB等可移植編程語言和(hé / huò)CUDA、OpenCL等數據并行編程語言,都無法滿足需求。英特爾正在(zài)與行業攜手開發一(yī / yì /yí)種全新的(de)語言,支持實現橫跨SVMS架構的(de)數據并行編程。

DPC++語言能夠跨SVMS架構爲(wéi / wèi)英特爾和(hé / huò)行業提供毫不(bù)妥協的(de)高性能和(hé / huò)生産效率,是(shì)英特爾現在(zài)正在(zài)開發的(de)一(yī / yì /yí)種新的(de)語言,它是(shì)開放的(de)、基于(yú)标準的(de)、高性能的(de),能夠跨不(bù)同的(de)硬件架構提供高性能。


高性能庫推動人(rén)工智能和(hé / huò)數據分析的(de)發展



英特爾架構、圖形與軟件部首席工程師Eric Lin介紹統一(yī / yì /yí)API的(de)優勢


在(zài)AI和(hé / huò)數據分析上(shàng)英特爾的(de)願景是(shì)提供最佳的(de)計算庫,并且針對這(zhè)些計算庫,把英特爾的(de)硬件變成一(yī / yì /yí)個(gè)對開發者非常容易的(de)抽象,使得他(tā)們所有的(de)工作能夠重複利用、更簡化。英特爾也(yě)會提供工具、方法,使部署者真正地(dì / de)從oneAPI中獲益。

據英特爾架構、圖形與軟件部首席工程師Eric Lin介紹,oneAPI集成了(le/liǎo)業内頂級的(de)計算庫,包括最快速、使用最廣泛的(de)數學函數庫MKL、使用經典機器學習算法的(de)英特爾數據分析加速庫DAAL,以(yǐ)及面向深度神經網絡的(de)英特爾數學核心函數庫MKL-DNN等,充分了(le/liǎo)解底層硬件如CPU和(hé / huò)加速器的(de)所有細節,并爲(wéi / wèi)硬件提供最佳性能。

oneAPI面向數據科學家和(hé / huò)應用開發者提供跨SVMS架構的(de)統一(yī / yì /yí)軟件抽象,讓所有開發者可随時(shí)獲取高性能。

英特爾的(de)策略就(jiù)是(shì)把庫集成到(dào)框架中,框架再提供給數百萬數據科學家、算法工程師,他(tā)們使用它開發出(chū)真正的(de)應用。例如,一(yī / yì /yí)個(gè)庫服務數萬個(gè)框架開發者,服務數百萬甚至更多的(de)數據科學家,因此把從硬件到(dào)應用這(zhè)條路打通。

Eric Lin表示:“OpenVINO就(jiù)展示了(le/liǎo)oneAPI願景的(de)現實。作爲(wéi / wèi)爲(wéi / wèi)客戶解決問題的(de)優化推理引擎,OpenVINO補充了(le/liǎo)深度學習框架,支持應用程序開發者以(yǐ)統一(yī / yì /yí)接口跨SVMS架構進行開發。”

據悉,oneAPI已經和(hé / huò)很多廠商都開始合作。百度方面,在(zài)Paddle Paddle的(de)深度學習訓練和(hé / huò)推理工作負載中百度非常依賴英特爾至強處理器用于(yú)深度學習;Facebook方面,Facebook絕大(dà)部分的(de)AI業務使用了(le/liǎo)英特爾優化的(de)PyTorch來(lái)支撐他(tā)們每天的(de)業務,這(zhè)将幫助Facebook加速每天200萬億次預測和(hé / huò)60億次翻譯;Taboola也(yě)使用英特爾至強oneAPI,經過優化之(zhī)後,達到(dào)了(le/liǎo)2.5倍的(de)提升。

總結:英特爾oneAPI支持直接編程和(hé / huò)API編程,并将提供統一(yī / yì /yí)的(de)語言和(hé / huò)庫,可以(yǐ)在(zài)包括CPU、GPU、FPGA和(hé / huò)AI加速器等不(bù)同硬件上(shàng),提供完整的(de)本地(dì / de)代碼性能。oneAPI和(hé / huò)高級算法研究與開發上(shàng)的(de)投入,在(zài)英特爾“讓每一(yī / yì /yí)個(gè)晶體管都派上(shàng)用場”的(de)目标中發揮了(le/liǎo)深遠影響。英特爾計劃将在(zài)2019年第四季度發布oneAPI開發者測試版本,并披露更多項目相關細節,讓我們敬請期待。