여러 아키텍처에서 HPC 워크로드 가속화
많은 기업이 컴퓨팅 프로세스를 여러 노드에 분산하고, 워크로드를 병렬로 실행하여 결과를 가속화하는 HPC 시스템을 통해 빅데이터 및 분석 사용 사례를 강화하고 있습니다.
HPC 클러스터에서 작동하도록 소프트웨어를 전환하고 고성능 병렬 컴퓨팅을 효율적으로 프로그래밍하는 작업은 복잡할 수 있으며, 개발자는 상당한 시간을 투자해야 합니다. 그러나 적절한 소프트웨어 도구를 사용하면 이 과정을 크게 단축할 수 있습니다.
동시에, 개발자들은 CPU와 GPU 및 FPGA와 같은 가속기를 비롯한 다양한 아키텍처를 통해 특수 워크로드를 가속화해야 하는 필요성을 느끼고 있습니다. 또한 가능한 많은 하드웨어 유형 및 컴퓨팅 모델에서 소프트웨어가 작동하도록 보장하기 위해 많은 시간과 비용이 소요되는 여러 장애물을 해결해야 합니다.
이러한 과제를 해결하기 위해 인텔은 개발자가 고성능 병렬 컴퓨팅에 최적화된 크로스 아키텍처 응용 프로그램을 구축하는 데 도움이 되는 다양한 HPC 도구와 리소스를 제공합니다. 이 모든 것은 개방형 크로스 아키텍처, 표준 기반 프로그래밍 모델인 oneAPI를 바탕으로 설계되었습니다.
Intel® oneAPI Toolkit: CPU 및 GPU 전반에서 HPC 응용 프로그램 구축 및 최적화
개발자는 Intel® oneAPI Toolkit을 사용하여 여러 유형의 아키텍처 전반에서 HPC 응용 프로그램을 더 쉽게 구축, 분석, 최적화 및 확장할 수 있습니다. 이러한 리소스에는 벡터화, 멀티스레딩, 멀티노드 병렬화 및 메모리 최적화 등의 최첨단 기술이 포함되어 있으므로, HPC에 적합한 소프트웨어를 더 쉽게 구축할 수 있습니다.
Intel® oneAPI Toolkit으로 할 수 있는 일
| 구축 | 분석 | 확장 |
|---|---|---|
| 인텔의 업계 최고의 컴파일러 기술과 라이브러리를 통해 CPU, GPU 및 가속기에서 HPC 소프트웨어 구현 작업을 간소화하십시오. | 응용 프로그램의 성능, 리소스 사용이 코드에 미치는 영향, 그리고 더 빠른 크로스 아키텍처 성능을 보장하기 위해 최적화할 수 있는 부분을 빠르게 파악하십시오. | 포함된 표준 기반 MPI 라이브러리 및 벤치마크를 사용하여 공유 메모리 및 분산 메모리(예: 클러스터) 컴퓨팅 시스템 전반에 응용 프로그램과 솔루션을 배포하십시오. |
Intel® oneAPI Toolkit 구성 요소
-
인텔® oneAPI DPC++/C++ Compiler: CPU 및 GPU 대상 아키텍처(인텔® 제온®, 인텔® 프로세서 그래픽을 탑재한 인텔® 코어™ 프로세서, Xᵉ 아키텍처 GPU)를 위한 C++ 및 SYCL 코드를 컴파일 및 최적화하십시오.
-
Intel® Fortran Compiler: CPU 및 GPU에서 성능이 중요한 응용 프로그램을 위한 최신 Fortran 컴파일러.
-
인텔® oneAPI Math Kernel Library: 행렬 대수, 고속 Fourier 변환(FFT), 벡터 수학을 비롯한 수학 처리 루틴을 가속화하십시오.
-
인텔® oneAPI Deep Neural Network Library(oneDNN): 성능 최적화된 구성 요소를 사용하여 인텔 CPU 및 GPU 기반 고속 신경망을 개발하십시오.
-
Intel® MPI Library: 노드 및 클러스터 전반에 걸쳐 분산 응용 프로그램을 구축 및 확장할 수 있는 MPI 표준의 고성능 구현.
-
인텔® oneAPI Data Analytics Library(oneDAL): 머신 러닝 및 데이터 분석 성능을 높이십시오.
-
Intel® SHMEM: 호스트 시작 및 장치 시작 작업을 위해 PGAS(분할 전역 주소 공간) 프로그래밍을 구현하십시오.
- 인텔® VTune™ Profiler: CPU 및 GPU 시스템 전반에서 성능 병목 현상을 찾아 최적화하십시오.
AI 및 빅데이터 프레임워크를 사용한 HPC
응용 프로그램 개발 및 AI 프레임워크를 위한 도구에 대한 자세한 내용은 https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/topic-technology/ai-pc/overview.html을 참조하십시오.
오픈 소스 소프트웨어
oneAPI는 개방형 산업 표준을 기반으로 합니다. HPC 응용 프로그램을 구축할 때 이것을 사용하면 독점 프로그래밍 코드 종속을 피하고 비즈니스 기회를 극대화할 수 있습니다. HPC 소프트웨어 및 HPC 최적화에 대한 개방형 접근 방식입니다.
oneAPI 기반 위에 구축된 Intel® oneAPI Toolkit을 사용하면, C/C++, Fortran, Python, OpenMP, MPI 등의 HPC 표준과 솔루션을 상호 운용하므로 레거시 코드와 쉽게 통합할 수 있습니다. 다양한 아키텍처와 컴퓨팅 모델 전반에 걸쳐 배포할 수 있는 유연성이 보장됩니다.
또한 인텔은 OpenHPC 커뮤니티의 회원입니다. OpenHPC는 인텔® 아키텍처 기반 시스템을 위한 오픈 소스 HPC 플랫폼 소프트웨어로, HPC 소프트웨어 스택의 실행에 필요한 통합 및 검증 작업을 줄여 HPC 시스템의 설치 및 관리를 간소화합니다.
인텔은 CPU, GPU 및 기타 가속기 전반에서 이식 가능한 고성능 프로그래밍을 위한 개방형 표준 및 오픈 소스 소프트웨어를 발전시키는 Linux Foundation 주도 이니셔티브인 Unified Acceleration(UXL) Foundation을 지원합니다. UXL은 oneAPI 사양 및 커뮤니티 프로젝트를 기반으로 구축되어 HPC 및 AI 워크로드의 공급업체 간 가속화를 지원하며, 인텔은 개방형 사양 및 업스트림 오픈 소스 개발을 통해 기여하고 있습니다. 자세한 내용은 아래에서 확인하십시오.