直面多元计较架构编程痛点 英特尔oneAPI打造同一的开拓者体验

数据洪水下，AI、5G等新技能催生的创新应用带来越发多元化的计较需求，这就要求多样化的计较架构。为此，英特尔提出了“xPU”计策，也就是英特尔不再范围于CPU（向量计较），而是向GPU（矢量计较）、AI（矩阵计较）和FPGA（空间计较）举办延展。

基于此，我们看到英特尔构建了一个包括CPU、GPU、AI加快器、FPGA，以及如神经拟态计较等面向将来的计较架构。在这样的计较架构支撑下，我们正在迈入超异构计较期间。

在超异构计较期间，英特尔建立了制程和封装、架构、内存和存储、互连、安详、软件六大技能支柱，全方位敦促计较创新成长。在这个中，英特尔软件是敦促将来计较创新的隐形力气。

软件加快硬件指数级创新

毋庸置疑，英特尔在硬件层面的创新是有目共睹的。可是进入到超异构计较期间，计较力指数级上升的实现必然是基于硬件与软件的团结。以是英特尔借助“软件先行”的计谋，推进硬件和软件的配合创新，来引领异构计较的整合和创新，实现计较力指数级增添，满意将来多元化的计较需求。

在以数据为中心的计谋指引下，英特尔不仅在硬件层面举办创新，还在软件层面举办投入。由于整个计较架构不是原本的单一CPU架构，必要针对差异的架构和负载举办整合，软件在中间起了一个最要害的桥梁浸染。

着实，英特尔在软件规模的投入是庞大。英特尔在环球或许十万到十一万人，软件工程师占到15%阁下（15000名阁下）。而在中国，英特尔亚太研发中心正式员工高出2000人，是涵盖英特尔各个产物部在中国最大的、最完备的综合性研发机构，拥有天下一流的工程研发手段。

英特尔通过软件实现软硬协同、生态共赢：提供轻盈可扩展的器材，来加快应用开拓陈设；僵持客户至上，针对差异范例的事变负载举办优化；承袭开放理念，敦促开源、开放生态体系协作；产学研对接，培养面向将来的创新人才。

在软件生态构件中，开拓者是重要一环。英特尔已经深入开拓者生态规模高出20年，并有10000项与客户细密相助的软件陈设，是Linux Kernel最大的孝顺者，每年修改的代码高出50万行，为100多个操纵体系举办过优化，而且拥有高出两万万活泼开拓者的生态，而这些只是英特尔复杂的软件气力的一部门。英特尔跨基本架构、收集、操纵体系的开拓履历，开拓器材和SDK以及其所参加并影响的尺度拟定组织的数目在业界是无与伦比的。

基于这样深挚的积淀，英特尔但愿通过“同一架构编程”，环绕架构创新举办扩展，而且让所做的统统都是轻盈和可扩展的。英特尔软件所做的工作使全部的硬件的每一个晶体管都可以或许手段充实验展起来，使得开拓者可以或许很是轻易地把软硬件充适用起来。

oneAPI打造同一架构编程

跨架构（CPU、GPU、FPGA及其他加快器）开拓手段对付处理赏罚数据麋集型事变负载极为重要，由于这种事变负载必要多种架构，这也将成为将来的常态。不外多架构编程面对诸多挑衅好比专用事变负载日益增多、尚无通用编程说话或 API、纷歧致的跨平台器材支持、每个平台必要单独的软件投资、需回收差异的以数据为中心的硬件等。

在本日，每一个硬件平台每每必要开拓者维护独立的代码库，这些代码库必要行使差异的说话、库和软件器材举办编程。这是一项极其伟大和淹灭时刻的事变，会大大低落开拓速率、克制创新。

为了办理这样的业界困难，英特尔宣布了一项全新软件行业打算oneAPI。oneAPI为异构计较提供了一个同一和简化的应用措施开拓编程模子，这种同一性为开拓者提供了一个同一的开拓体验，由于其面临差异的异构硬件，他们不必要进修差异的编程要领。

详细来说，oneAPI基于尺度的跨架构说话Data Parallel C＋＋和SYCL成果强盛的API，旨在加快特定规模的首要成果底层硬件接口，可为供给商提供硬件抽象层，支持针对差异的架构和供给商一再行使代码。也就是说oneAPI支持直接编程和API编程，并提供同一的说话和库，可以在包罗CPU、GPU、FPGA和AI加快器等差异硬件架构上提供完备的当地代码机能。oneAPI的简朴易用和高机能闪开拓者不再必要维护差异的代码库、多种编程说话以及差异的器材和事变流程。

英特尔对付将来计较的瞻望和理睬是：SVMS架构（S是Scalar标量，，V是Vector向量，M是Matrix矩阵，S是Space空间），也就是我们前面提到的超异构计较。而在SVNS架构之上，英特尔构建oneAPI，对这些硬件举办了抽象。开拓者针对的是这个抽象来写措施，而不是详细的硬件。在oneAPI是框架和中间件框架提供了更高一层的抽象和语义，开拓者可以在上面快速开拓，高效陈设。

我们可以将oneAPI领略成英特尔的中间件层，上面有各类差异范例的行业应用，假如你要调英特尔底层的硬件，就同一用oneAPI举办研发。好比面向视觉计较的OpenVINO就是构建在oneAPI之上，支持CPU、FPGA、Movidius、GPU等，编写一次往后可以通过异构的接口支撑跑在其他的硬件平台之上。

oneAPI以开拓者为中心，是为多架构并存的天下从头界说的一种新编程方法，闪开拓者可以自由选择架构，无需在机能上作出妥协，也大大低落了行使差异的代码库、编程说话、编程器材和事变流程所带来的伟大性。oneAPI产物为开拓者提供了全套的开拓器材，包罗编译器、编程库、说明器等，并把这些器材封装为特定规模的器材包。

oneAPI保存了现有软件投资，包罗支持现有说话，同时为开拓职员缔造更多富厚的应用措施提供了机动性，辅佐他们在保存现有软件投资的基本上，搭建一座无缝毗连的桥梁，从而为将来的多架构天下缔造更多富厚的应用措施。好比oneAPI支持高级移植、说明和调试器材，包罗英特尔Vtune说明器、英特尔Advisor等，个中英特尔DPC＋＋兼容性器材支持CUDA代码迁徙。

除此以外，oneAPI包罗了一项基于开放类型的行业打算，该类型包罗一种编程说话、强盛的API函数库以及底层硬件接口。好比Data Parallel C＋＋可提供跨平台数据并行性支持，而SYCL是全行业开展的一项尺度化事变，旨在界说面向C＋＋的跨平台数据并行性支持。这就意味着各个差异加快器提供商可以在oneAPI框架里提供对它本身硬件的支持，着实已经有第三方通过oneAPI对付NVIDIA的CUDA举办上层的封装，这样对付开拓职员来讲，他也可以oneAPI支持NVIDIA的GPU，其想象空间庞大。

（编辑：河北网）

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