一套方案支持所有架构,英特尔「oneAPI」准备统一硬件加速,并提供指数级速度提升

「One API 从硬件架构开始,基于数据中心的计算能力,」英特尔图形架构软件事业部副总裁,软件产品部门负责人 William Savage 在活动中表示。「今天的数据中心基本都是以 CPU(标量)为主的,但还有 FPGA(空间)、GPU(矢量)、AI 专用芯片(矩阵)等计算能力。」

一套方案支持所有架构,英特尔「oneAPI」准备统一硬件加速,并提供指数级速度提升 William Savage 在活动中向我们介绍了 OneAPI 的愿景。

英特尔推出的 One API 是一个统一的软件架构,这家公司希望能够跨硬件、跨厂商地把不同硬件加速能力统一。总的来说,「One API」是指:

  • 高性能编程语言 :One API 包括一个全新的直接编程语言 Data Parallel C++ (DPC++),这是一个可替代单架构专用语言的开放式、跨行业的编程语言。通过使用开发者熟悉的编程模型,DPC++ 能够提供并行编程的效率和性能。DPC++以 C++为基础,融合了 Kronos Group 的 SYCL,并包含在一个开放社区流程中开发的语言扩展。
  • API 和库 :One API 强大的库跨越多个可受益于加速的工作负载领域。库函数针对每个目标架构都进行了定制编码。
  • 分析与调试工具 :在领先的分析工具的基础上,英特尔将提供加强版的分析与调试工具,以支持 DPC++和广泛的 SVMS 架构。

所有这些都是为了更好的性能而准备的。今年,英特尔提出了创新的六大技术支柱,其中包括制程和封装、架构、内存和存储、互连、安全、软件。这家公司认为,对于不断推陈出新的硬件架构,每一个数量级的性能提升潜力,软件就能带来两个数量级的性能提升。面对硬件计算架构的多元化趋势,拥有一套跨平台的通用软件工具,对于获得性能的指数级扩展至关重要。

One API 旨在提供一个统一的编程模型,以简化跨不同计算架构的应用程序开发工作。英特尔广泛的计算产品组合目前已经包含 AI 专用加速器、FPGA 和可扩展商用 CPU 至强系列,其提供的软件解决方案将帮助开发者们充分释放硬件性能。

「国内目前各家科技巨头都在开发自己的硬件架构,这需要耗费大量的人才和精力,」William Savage 表示。「英特尔试图把硬件能力抽象出来,把最经典的能力转化为 API,最大化硬件潜力。我们提供的库可以被很多深度学习框架开发者使用,其中包括 TensorFlow、PyTorch、百度飞桨等等。这些框架是面向数据科学家的,他们对于硬件的知识或许不多,但是对于数据科学的知识可以让他们开发出强大的工具。」

无论是高级编程语言还是架构库,英特尔的重点都将放在提供全面的性能上。在 oneAPI 项目中,英特尔携手行业开发了一种叫做 Data Parallel C++(DPC++)的全新的语言,以支持实现横跨 SVMS 架构的数据并行编程。「多元化架构需要全新的编程语言,」英特尔架构、图形与软件部副总裁兼编译器与语言部门总经理 Alice Chan 指出,「英特尔现在开发的新语言 Data Parallel C++,它是开放的、基于标准的,能够跨不同的硬件架构提供高性能。为英特尔硬件和全行业提供毫不妥协的高性能和生产效率。」

英特尔架构、图形与软件部首席工程师 Eric Lin 接着针对 AI 和数据分析等领域介绍了英特尔oneAPI 的高性能库、框架优化,以及 OpenVINO 的部署。英特尔的高性能库,如英特尔数学核心函数库(MKL)、数据分析加速库(DAAL)和面向深度神经网络的英特尔数学核心函数库(MKL-DNN)等,都已集成于 oneAPI 之中,为开发者屏蔽硬件复杂性,让开发者得以随时获取高性能。Eric 还介绍:「OpenVINO 所做的事情就是让开发者直接用一个统一 API。OpenVINO 是我们实际的商业部署,帮开发者完成简单的开发、简单的维护、并带来高性能,它展示了 oneAPI 愿景的现实。」

一套方案支持所有架构,英特尔「oneAPI」准备统一硬件加速,并提供指数级速度提升

英特尔将 One API 中的工具形容为「更加底层」的工具。「今天的数百万开发者都是基于高层接口开发行业应用,他们采用的中间件和框架,来自于数量仅有几万的工具开发者,」William Savage 介绍道。「One API 的编程语言与库是在中间件和框架以下的层,这一层非常接近于硬件。英特尔选择这个位置,意味着产品可以对于软件堆栈产生更大影响。」

目前,英特尔的优化工具已经进入谷歌Facebook、百度的产品堆栈框架中了。对于开发者们来说,他们不需要关心工具背后的变化,就已经可以获得优化后的效果。

英特尔oneAPI 计划,以单一解决方案支持全部硬件架构,将帮助开发者们充分释放当前、以及未来硬件的全面性能,除了未来即将推出的 AI 芯片、GPU 和 FPGA 之外,即将推出的工具也将向前支持目前已有的硬件体系。英特尔将在 2019 年第四季度发布一个 oneAPI 开发者测试版本,并披露更多项目相关细节。

原文 

https://www.jiqizhixin.com/articles/2019-08-29-10

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