英特尔oneAPI：化解异构挑衅拥抱数据期间

回首已往35到40年间计较的成长过程，计较力的增添速度呈指数级上升，从万物数字化、万物互联、万物移动化到万物云化，当提高入万物智能化。

在PC期间，互联网用户增添了十亿人。硬件和软件团结的典规范子就是PC上X86架构和Windows体系的团结。

进入移动化期间，从10亿的互联网用户增添到100亿的装备，泛起10倍的增添。硬件和软件的团结也产生了变革，酿成了ARM架构和iOS及Android操纵体系，同时Linux体系和X86平台也占有一部门市场。从10亿到100亿，实现的是指数级的增添。

进入以数据为中心的期间，异构计较也随之呈现。

以往CPU、GPU、FPGA等，均可以独当一面。而当下，传统的通用架构已远不能满意需求。CPU、GPU、FPGA乃至AI加快器等多种架构之间组合，方能招架得住处理赏罚数据麋集型、伟大的事变负载。将来，这种异构计较将成为常态。

一、应对多架构挑衅 oneAPI应运而生

当前，不管是CPU、GPU、FPGA等哪一个硬件平台每每都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，大大低落开拓速率、克制创新。

详细而言，异构计较使得一个用户也许在统一个数据中内心既必要CPU里做假造机，又必要FPGA来做各类解压缩可能加快器，还必要GPU来做深度进修可强人工智能。这就必要在数据中内心安各类百般的硬件，跑各类百般的软件。假如照旧各不相谋的话，对付用户来说，就算应用未来要扩容、硬件平台未来要进级，都是本钱很高的一件事。乃至此前做的都全白做了。

为了办理这一困难，oneAPI应运而生。oneAPI是一个以开拓者为中心的平台，简化多架构编程的一个同一编程模子，开拓者可以自由选择架构，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回收同一、简化的说话和函数库，用于表达并行化，且基于行业尺度和开放式类型，可以或许与现有 HPC 编程模子互操纵。

oneAPI包罗了一项基于开放类型的行业打算和一款beta产物。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。oneAPI beta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。初期oneAPI beta版首要面向英特尔®至强®可扩展处理赏罚器、带集成显卡的英特尔®酷睿®处理赏罚器，以及英特尔® FPGA，将来还将支持更多硬件。

oneAPI将实现与现有行业尺度的互操纵性。oneAPI开放式类型包罗一种跨架构的编程说话Data Parallel C++ (DPC++)、一套用于API编程的函数库以及底层硬件接口(oneAPI Level Zero)。有了这些组件，英特尔和其他企业就能建设他们本身的oneAPI实现来支持本身的产物，或基于oneAPI举办新产物开拓。

oneAPI类型是为支持来自多个厂商的各类CPU和加快器而计划的。oneAPI beta版今朝支持英特尔CPU(英特尔至强®、酷睿™、凌动)、英特尔Arria FPGA以及作为将来独立数据中心GPU署理开拓平台的第九代/英特尔核芯显卡。oneAPI日后将支持更多英特尔加快器架构。

DPC++是基于公共认识的C和C++说话，专门为oneAPI计划的首要编程说话。它融合了来自Kronos Group的SYCL*，从而可以支持跨CPU和加快器上的数据并行和异构编程，目标是为了简化编程以及进步代码在差异硬件上的可重用性，同时能按照特定的加快器举办调优。

DPC++说话加强将会通过一个开拓者社区项目来举办扩展，以简化数据并行编程。该项目向公家开放，并将通过开拓者们的配合全力不绝成长。

今朝，许多库和组件已经开源或即将开源。英特尔一位工程师指出：“开拓者有设法可以去做扩展，这对开拓者来讲是没有太大阻碍的。第二个层面，我们做这个目标是由于后头计较会较量伟大，由于你也许有AI的应用，有后头更多的跨架构/跨平台的应用，尚有各类框架上的支持，这些都是依靠于开拓者对oneAPI的支持可能之后的成长，应该说自己它是一个成长的平台，它不是牢靠稳固的对象。英特尔开了一个很重要的头，也投了大量的人力和物力，后头要做的话应该是开拓者配合和我们一路把这个对象往前推的进程。”

用一个形象的例如，差异架构的选择犹如是“自助餐”，有各类百般的菜，可以自由组合，想吃沙拉就吃沙拉，想吃红烧肉也可以。此前一些企业提供的方案是关闭性的，有的公司只供红烧肉，有的公司专门做沙拉。而有了oneAPI的支持，企业客户才气够更机动的选择各类架构举办恣意组合，oneAPI是通过软件来辅佐实现硬件机动组合的愿景。

二、OneAPI是英特尔软硬团结软件为先计谋中的重要一步

此刻数据量极其复杂，已经远远超出了在一台计较机上就可以完全处理赏罚的承载和手段，必必要清晰怎样应对这些无法放进一台计较机的大局限数据的处理赏罚方法，这是庞大的机遇。接下来面对的挑衅是，怎样将机能晋升十倍、百倍，而并不是简朴的晋升10%的题目。

英特尔首席架构师Raja Koduri以为，摩尔定律将一连给我们带来很是好的机能晋升;而通过软件和硬件的团结，可以让摩尔定律的晋升酿成十倍。由于摩尔定律会带来更多的晶体管，而软件可以将越来越多的晶体管的极致机能开释出来。将软件和硬件团结就是英特尔的计谋重点，这也是将来面对的很是庞大的机遇。

（编辑：河北网）

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