一個解決方案 四種架構 英特爾oneAPI來了

面向不斷擴展的多元化計算需求,英特爾提出了全新的産品和技術戰略,紮根于(yú)六大技術支柱——制程和封裝,架構,内存和存儲,互連,安全,軟件。英特爾将通過(guò)橫跨這六大技術的全方位計算創新,驅動計算性能(néng)的指數級提升。

針對(duì)軟件這一技術支柱,英特爾認爲,對(duì)于(yú)全新硬件架構的每一個數量級的性能(néng)提升潛力,軟件能(néng)帶來兩個數量級的性能(néng)提升。對(duì)于(yú)開發(fā/fà)者來說,擁有一套跨平台的通用(yòng)軟件工具,對(duì)于(yú)獲得(dé / de / děi)性能(néng)的指數級擴展至關重要(yào / yāo)。爲此,英特爾于(yú)去(qù)年(nián)底推出“oneAPI”項目,以簡化跨CPU、GPU、FPGA、人工智能(néng)和其(qí)它加速器的各種計算引擎的編程開發(fā/fà),并将于(yú)今年(nián)第四季度發(fā/fà)布開發(fā/fà)者測試版本。

日前,英特爾軟件戰略及技術溝通會(huì)在北京召開,英特爾全面介紹了多元化計算時代的技術戰略、深入解讀軟件的産業意義和戰略布局。


什麽是英特爾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(néng)與開發(fā/fà)者産品部門總經理William(Bill) Savage介紹,oneAPI始于(yú)硬件架構,在數據中心裏(lǐ)面,今天(tiān)的架構并不隻局限于(yú)CPU,還包括GPU、FPGA以及專用(yòng)的AI芯片,這些分别對(duì)應着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)标量(Scalar)、矢量(Vector)、矩陣(Matrix)和空間(Spatial)的不同計算架構,我們稱之爲SVMS架構。

簡單來說,英特爾提出的oneAPI是一種統一的軟件架構,它能(néng)夠跨不同的架構、跨不同的廠商,包括除英特爾之外的其(qí)他硬件廠商。oneAPI可(kě)以從軟件層面來簡化和統一标量、矢量、矩陣和空間的不同硬件架構。

英特爾oneAPI包含兩部分,第一部分是跨架構的編程語言,它是全新的編程語言,很多不同的架構以及廠商都可(kě)以使用(yòng);第二部分是能(néng)夠滿足不同領域需求的跨架構庫的集合。無論是這種全新的編程語言,還是架構庫,重點都放在性能(néng)上,因爲在數據中心裏(lǐ)面提供全面的性能(néng)是重中之重。

William(Bill) Savage表示:“oneAPI既作爲一種規範同時又是英特爾的一種産品,它可(kě)以簡化并且統一跨不同架構以及不同廠商之間的編程,它是一個鼓勵社區和行(háng / xíng)業支持的一種開放、标準的解決方案,爲大家(jiā)提供除了英偉達CUDA之外的另一種選項。”


跨架構的編程語言——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(rú)今,在數據中心擁有大量的多元化硬件架構。如(rú)果你(nǐ)希望在這樣一個多元化的不同架構中進行(háng / xíng)編程,必然是需要(yào / yāo)很多種不同工具以及不同語言。這就(jiù)意味着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)在軟件開發(fā/fà)過(guò)程中你(nǐ)需要(yào / yāo)多支團隊,他們各自(zì)要(yào / yāo)去(qù)學習很多不同專業的技能(néng),這顯然不是一種最高效的軟件開發(fā/fà)方式。所(suǒ)以英特爾希望改變這種現狀,并不僅僅是爲了英特爾自(zì)己的硬件去(qù)改變,而(ér)是爲全行(háng / xíng)業去(qù)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:“我們這個全新編程語言的目的就(jiù)是要(yào / yāo)實現跨架構,要(yào / yāo)實現高性能(néng),同時保證是開放的,針對(duì)所(suǒ)有軟件開發(fā/fà)者開放,針對(duì)所(suǒ)有的硬件廠商開放。”

多元化架構需要(yào / yāo)全新的編程語言,現有的C++、MATLAB等可(kě)移植編程語言和CUDA、OpenCL等數據并行(háng / xíng)編程語言,都無法滿足需求。英特爾正在與行(háng / xíng)業攜手開發(fā/fà)一種全新的語言,支持實現橫跨SVMS架構的數據并行(háng / xíng)編程。

DPC++語言能(néng)夠跨SVMS架構爲英特爾和行(háng / xíng)業提供毫不妥協的高性能(néng)和生(shēng)産效率,是英特爾現在正在開發(fā/fà)的一種新的語言,它是開放的、基于(yú)标準的、高性能(néng)的,能(néng)夠跨不同的硬件架構提供高性能(néng)。


高性能(néng)庫推動人工智能(néng)和數據分析的發(fā/fà)展



英特爾架構、圖形與軟件部首席工程師Eric Lin介紹統一API的優勢


在AI和數據分析上英特爾的願景是提供最佳的計算庫,并且針對(duì)這些計算庫,把英特爾的硬件變成一個對(duì)開發(fā/fà)者非常容易的抽象,使得(dé / de / děi)他們所(suǒ)有的工作能(néng)夠重複利用(yòng)、更簡化。英特爾也會(huì)提供工具、方法,使部署者真正地從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集成了業内頂級的計算庫,包括最快速、使用(yòng)最廣泛的數學函數庫MKL、使用(yòng)經典機器學習算法的英特爾數據分析加速庫DAAL,以及面向深度神經網絡的英特爾數學核心函數庫MKL-DNN等,充分了解底層硬件如(rú)CPU和加速器的所(suǒ)有細節,并爲硬件提供最佳性能(néng)。

oneAPI面向數據科學家(jiā)和應用(yòng)開發(fā/fà)者提供跨SVMS架構的統一軟件抽象,讓所(suǒ)有開發(fā/fà)者可(kě)随時獲取高性能(néng)。

英特爾的策略就(jiù)是把庫集成到框架中,框架再提供給數百萬數據科學家(jiā)、算法工程師,他們使用(yòng)它開發(fā/fà)出真正的應用(yòng)。例如(rú),一個庫服務數萬個框架開發(fā/fà)者,服務數百萬甚至更多的數據科學家(jiā),因此把從硬件到應用(yòng)這條路打通。

Eric Lin表示:“OpenVINO就(jiù)展示了oneAPI願景的現實。作爲爲客戶解決問題的優化推理引擎,OpenVINO補充了深度學習框架,支持應用(yòng)程序開發(fā/fà)者以統一接口跨SVMS架構進行(háng / xíng)開發(fā/fà)。”

據悉,oneAPI已經和很多廠商都開始合作。百度方面,在Paddle Paddle的深度學習訓練和推理工作負載中百度非常依賴英特爾至強處理器用(yòng)于(yú)深度學習;Facebook方面,Facebook絕大部分的AI業務使用(yòng)了英特爾優化的PyTorch來支撐他們每天(tiān)的業務,這将幫助Facebook加速每天(tiān)200萬億次預測和60億次翻譯;Taboola也使用(yòng)英特爾至強oneAPI,經過(guò)優化之後(hòu),達到了2.5倍的提升。

總結:英特爾oneAPI支持直接編程和API編程,并将提供統一的語言和庫,可(kě)以在包括CPU、GPU、FPGA和AI加速器等不同硬件上,提供完整的本地代碼性能(néng)。oneAPI和高級算法研究與開發(fā/fà)上的投入,在英特爾“讓每一個晶體管都派上用(yòng)場”的目标中發(fā/fà)揮了深遠影響。英特爾計劃将在2019年(nián)第四季度發(fā/fà)布oneAPI開發(fā/fà)者測試版本,并披露更多項目相關細節,讓我們敬請期待。