Intel oneAPI

Warum Intel oneAPI wählen?

Der Einsatz von High-Performance-Computing-Technologien wie KI, maschinelles Lernen und Deep Learning erfordert von den Entwicklern die Bereitstellung und Skalierung von HPC-Workloads auf eine Art und Weise, die die volle Leistungsfähigkeit von Intel-Prozessoren, Beschleunigern und HPC-Clustern ausschöpft.

Intel hat kürzlich die Intel oneAPI-Familie vorgestellt, die nächste Generation von Intel Software-Entwicklungswerkzeugen, die auf aktuellen Standards für die Erstellung und den Einsatz von hochleistungsfähigen, datenzentrierten Anwendungen für verschiedene Architekturen basieren.

INTEL ONE API BASE AND HPC TOOLKIT COMBINE TO CREATE ONE HPC PRODUCT:

oneAPI Basis und HPC-Toolkits beinhalten modernste Vektorisierung, Multithreading, Multi-Knoten-Parallelisierung und Speicheroptimierungstechniken. Bereitstellung von Anwendungen und Lösungen auf Shared-Memory- und Distributed-Memory-Systemen (z. B. Clustern) mit Hilfe von Entwicklungswerkzeugen, einer standardisierten MPI-Bibliothek, einem MPI-Analyzer sowie Werkzeugen für Clustertuning und -überwachung.

INTEL oneAPI BASE TOOLKIT

Intel oneAPI Base Toolkit ist ein Satz von Werkzeugen und Bibliotheken für die Entwicklung von hochleistungsfähigen datenzentrischen Anwendungen, die auf eine Vielzahl von Intel-Architekturen (CPU, GPU, FPGA) ausgerichtet sind.

• Verwenden Sie ein einfaches Programmiermodell und ein  Architekturübergreifende Sprache Data Parallel C++ (DPC++) zur Entwicklung hochleistungsfähiger, datenzentrierter Anwendungen, die die Wiederverwendung von Code auf Hardware-Zielen wie z. B. Intel-CPUs, GPUs und FPGAs ermöglichen und eine benutzerdefinierte Abstimmung für jeden Beschleuniger erlauben.
• Entwickeln Sie effizient mit dem DPC+/C++/C-Compiler, Performance-Bibliotheken, verbesserter Design-Unterstützung, Profiling- und Debugging-Tools und beschleunigtem Python.
• Migrieren Sie Ihren CUDA Code mit Hilfe eines Kompatibilitätswerkzeugs in den neuen DPC++ Code, der auf mehreren Architekturen verwendet werden kann, und passen Sie ihn bei Bedarf für bestimmte Implementierungen an.
• Entwickeln Sie zukunftsfähigen Code, um die Einführung von künftigen innovativen HPC-Architekturen zu erleichtern.

Erstellen, Analysieren, Optimieren und Anpassen von schnellen HPC-Anwendungen für eine Vielzahl von Architekturen mit Vektorisierung, Multithreading, Multiknotenparallelisierung und Speicheroptimierungstechniken

• Build. Vereinfachen Sie die Bereitstellung von architekturübergreifenden HPC-Anwendungen auf Intel-Prozessoren und -Beschleunigern mit den branchenführenden Compilern und Bibliotheken von Intel. Erstellen Sie effizient schnellen parallelen Code und verbessern Sie die Anwendungsleistung, indem Sie die innovativen Funktionen der aktuellen und zukünftigen Intel-Architektur nutzen.
• Analysieren. Beurteilen Sie schnell die Anwendungsleistung, die Ressourcennutzung und die zu optimierenden Bereiche, um eine schnelle Leistung über verschiedene Architekturen hinweg sicherzustellen.
• Optimieren. Erfahren Sie, wie sich die Ressourcennutzung auf Ihren Code auswirkt, einschließlich Rechenleistung, Speicher, E/A usw., um intelligente architekturübergreifende Design-Entscheidungen zu treffen.
• Unterstützt HPC-Standards, einschließlich C/C++, Fortran, Python, OpenMP und MPI, für eine einfache Integration in bestehenden Code.

Die Neuheiten von Intel oneAPI 2023

Die neuesten Intel oneAPI 2023-Tools bieten Entwicklern weiterhin Leistung und Produktivität für mehrere Architekturen, indem sie eine optimierte Unterstützung für Intels zukünftiges Portfolio an CPU- und GPU-Architekturen und erweiterten Funktionen bieten.

Intel OneAPI 2023 unterstützt nun die folgenden Architekturen:

• Intel® Xeon® Scalable-Prozessoren der 4. Generation (früherer Codename Sapphire Rapids) mit Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX), Quick assist Technology (QAT), Intel® AVX-512, bfloat16, etc.
• Speicher mit hoher Bandbreite der Intel® Xeon®-Prozessoren der Max-Serie.
• Intel® Data Center-Grafikprozessoren, einschließlich der Flex-Serie mit hardwarebasierter AV1-Kodierung und der Max-Serie (früherer Codename Ponte Vecchio) mit flexiblen Datentypen, Intel® Xe Matrix Extensions (Intel® XMX), Vektor-Engine, XE-Link, etc.
• Alle vorhandenen Intel® Prozessoren, Grafikprozessoren und FPGAs.

Auch die Intel-Tools erweitern ihre Funktionalität:

• Intel® oneAPI DPC++/C++: Verbesserte CPU- und GPU-Entlastungsleistung und erweiterte Unterstützung für die Programmiersprache SYCL zur Verbesserung der Übertragbarkeit und Produktivität des Codes.
• Die Intel® oneAPI DPC++ Library (oneDPL) erweitert die Unterstützung der C++- Standardbibliothek in SYCL-Kernen um zusätzliche Heap- und Sortieralgorithmen und fügt die Möglichkeit hinzu, OpenMP für Parallelisierung auf Thread-Ebene zu verwenden.
• Das Intel® DPC++ Kompatibilitätstool (basierend auf dem Open-Source-Projekt SYCLomatic) verbessert die Migration der APIs der CUDA-Bibliotheken, einschließlich der Laufzeit- und Treiber-APIs, cuBLAS und cuDNN.
• Intel® Fortran Compiler: Implementierung von Coarrays, wodurch der Bedarf an externen APIs wie MPI oder OpenMP entfällt. Er erweitert auch die Offloading-Funktionen von OpenMP 5.x und fügt GPU DO CONCURRENT Offloading hinzu. Der Intel Fortran Compiler verbessert auch die Optimierungen für das Debugging auf Quelltextebene.

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