Software e strumenti HPC

Per aziende di tutte le dimensioni, l'high performance computing (HPC) può migliorare le analisi, l'IA e altre iniziative di fondamentale importanza per l'azienda. Gli sviluppatori software hanno bisogno di strumenti per costruire veloci applicazioni HPC in grado di soddisfare le esigenze di nuove architetture distribuite.

Punti principali:

  • Gli sviluppatori software hanno bisogno di strumenti per fornire parallel computing ad alte prestazioni su sistemi HPC.

  • oneAPI permette di eseguire una programmazione idonea su diversi tipi di architetture e basata sugli standard, nonché di ottenere prestazioni e ridimensionamenti per applicazioni HPC.

  • I toolkit oneAPI di Intel® ti forniscono le risorse di cui hai bisogno per accelerare lo sviluppo dei software HPC.

  • L'impegno di Intel ad aprire gli standard di settore garantisce flessibilità e interoperabilità al tuo software HPC.

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Accelera i carichi di lavoro HPC attraverso architetture multiple

Molte attività stanno dando una marcia in più ai casi d'uso dei big data e delle analisi sfruttando sistemi HPC che distribuiscono il processo di calcolo su diversi nodi, svolgendo i carichi di lavoro in parallelo così da accelerare i risultati.

Fare in modo che il software funzioni su cluster HPC e programmare un parallel computing ad alte prestazione in modo efficiente può essere complesso e richiedere un significativo investimento di tempo da parte degli sviluppatori. Tuttavia, tale processo può venire notevolmente accorciato utilizzando i giusti strumenti software.

Allo stesso tempo, gli sviluppatori si trovano ad affrontare un crescente bisogno di accelerare i carichi di lavoro specializzati tramite una varietà di architetture - CPU a fianco di acceleratori come GPU ed FPGA. Inoltre, devono anche fronteggiare una serie di problematiche costose che richiedono un ingente investimento di tempo mentre cercano di garantire che il loro software funzioni con il maggior numero possibile di hardware e modelli di calcolo.

Per aiutare a risolvere queste sfide, Intel offre diversi strumenti e risorse HPC che aiutano gli sviluppatori a costruire applicazioni ad alte prestazioni ottimizzate per il parallel computing e in grado di funzionare su più architetture. Sono tutti fondati su oneAPI, un modello di programmazione aperto basato su standard e funzionante su diverse architetture.

Strumenti HPC Intel® oneAPI per sviluppatori

Gli sviluppatori possono costruire, analizzare, ottimizzare e scalare applicazioni HPC su diversi tipi di architetture più facilmente usando l'Intel® oneAPI Base Toolkit e l'Intel® oneAPI HPC Toolkit2. Tali risorse includono tecniche all'avanguardia per la vettorizzazione, il multithread, la parallelizzazione multinodo e l'ottimizzazione della memoria così da permetterti di costruire più facilmente un software pronto per l'HPC.

Cosa puoi fare con l'Intel® oneAPI HPC Toolkit

Crea Analisi Scalare
Semplifica l'implementazione di software HPC su CPU e acceleratori con tecnologie e librerie Intel® leader nel settore. Valuta rapidamente le prestazioni della tua applicazione, il modo in cui l'uso delle risorse influenza il tuo codice e dove è possibile ottimizzare per assicurare una prestazione più veloce su diverse architetture. Implementa applicazioni e soluzioni su sistemi di calcolo con memoria condivisa e memoria distribuita (come i cluster) utilizzando la libreria e i benchmark MPI inclusi basati sugli standard, l'analizzatore MPI, gli strumenti di personalizzazione del cluster e gli strumenti di diagnostica del cluster.

Componenti dell'Intel® oneAPI HPC Toolkit

  • Intel® oneAPI DPC++/C++ Compiler: Utilizza questo compilatore C++ basato su standard con supporto per OpenMP per sfruttare i core e le tecnologie integrate nelle piattaforme CPU, GPU ed FPGA Intel® (processori Intel® Xeon®, Intel® Core™ con Intel® Processor Graphics, GPU Intel® architettura Xe).
  • Intel® C++ Compiler Classic: Utilizza questo compilatore C++ basato su standard con supporto per OpenMP per sfruttare i core e le tecnologie nelle piattaforme basate sui processori scalabili Intel® Xeon® e processori Intel® Core™.
  • Intel® Cluster Checker: Verifica che i componenti dei cluster lavorino insieme senza problemi per prestazioni ottimali, uptime migliorati e costi totali di proprietà inferiori.
  • Intel® Fortran Compiler: Utilizza questo compilatore Fortan basato su standard con supporto OpenMP per l'offload della CPU e della GPU.
  • Intel® Fortran Compiler Classic: Questo compilatore Fortran basato su standard include il supporto per OpenMP che fornisce continuità con flussi di lavoro esistenti incentrati sulla CPU.
  • Intel® Inspector: Rilevare ed eseguire il debut di thread, memoria ed errori di memoria persistenti già durante il ciclo di design per evitare costosi errori in seguito.
  • Intel® MPI Library: Offre una sistema di messaggistica cluster flessibile, efficiente e scalabile sull'architettura Intel®.
  • Intel® Trace Analyzer and Collector: Comprendere il comportamento dell'applicazione MPI durante tutto il runtime.

(Nota: il tooklit HPC è un elemento aggiuntivo dell'Intel® oneAPI Base Toolkit, il quale è necessario per una completa funzionalità.)

HPC con framework per IA e big data

I flussi di lavoro per l'IA e le analisi sono uno caso d'uso importantissimo per i sistemi HPC. Tali applicazioni richiedono enormi quantità di calcoli per eseguire le proprie attività. Laddove le applicazioni IA e di big data solitamente funzionano su tradizionali sistemi a nodo singolo, sempre più organizzazioni si stanno muovendo verso una tecnologia HPC per accelerare i flussi di lavoro e migliorare i risultati.

Per aiutare ad accelerare l'IA e le analisi, Intel offre l'Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit. Questo pacchetto completo fornisce scienziati dei dati, sviluppatori di IA e ricercatori con strumenti Python e framework per IA familiari per accelerare le pipeline di scienza dei dati end-to-end e delle analisi sulle architetture Intel®.

Come il toolkit HPC, i componenti dell'AI Analytics Toolkit sono costruiti utilizzando librerie oneAPI per ottimizzazioni a basso livello di calcolo. Questo toolkit massimizza le prestazioni end to end - dalla pre-elaborazione fino all'apprendimento automatico - e fornisce interoperabilità per un efficiente sviluppo del modello.

Utilizzando l'AI Analytics Toolkit, potrai:

  • Fornire una formazione di prima qualità e approfondita sulle CPU e le GPU Intel® e integrare una rapida inferenza nel tuo flusso di lavoro di sviluppo dell'IA con framework ottimizzati per Intel per TensorFlow e PyTorch, modelli pre-addestrati e modelli a bassa precisione.
  • Raggiungere accelerazione di drop-in per la pre-elaborazione dei dati e i flussi di lavoro dell'apprendimento automatico con pacchetti Python compute-intensive, Modin, scikit-learn e XGBoost ottimizzati per Intel.
  • Ottenere accesso diretto a ottimizzazioni per analisi e IA da Intel per garantire che il tuo software funzioni senza il minimo problema.

Software open source

oneAPI è basato su standard di industria aperti. Utilizzandolo come le tue applicazioni HPC, potrai evitare i lock-in dei codici di programmazione proprietari e massimizzare le opportunità aziendali. È un approccio aperto al software HPC e all'ottimizzazione HPC.

Grazie agli Intel® oneAPI Toolkit integrati nella fondazione oneAPI, puoi garantire che le tue soluzioni siano interoperabili con gli standard HPC, tra cui C/C++, Fortran, Python, OpenMP e MPI per una facile integrazione con il codice legacy. Garantirai che siano abbastanza flessibili per essere implementati su una moltitudine di architetture e modelli di calcolo.

Inoltre, Intel è membro della community di OpenHPC. OpenHPC, un software open source della piattaforma HPC per sistemi basati sull'architettura Intel®, semplifica l'installazione e la gestione di sistemi HPC riducendo gli sforzi di validazione e integrazione necessari per eseguire lo stack del software HPC.

Per iniziare

Prendi la strada più intelligente per una programmazione HPC accelerata. Accesi gratuitamente ai nostri toolkit scaricandoli o usandoli nell'Intel® DevCloud:

FAQ

Domande ricorrenti

Intel fornisce una gamma di strumenti e risorse HPC che aiutano gli sviluppatori a semplificare e accelerare i loro sforzi di programmazione sui sistemi HPC. Utilizzando i nostri strumenti, possono costruire più facilmente applicazioni HPC a prestazioni elevate in ogni architettura che vengono eseguite su sistemi HPC a nodo singolo o multiplo/distribuito su una varietà di architetture Intel (CPU, GPU e FPGA).